汽车车身3D打印系统方案设计

汽车车身3D打印系统方案设计Automobile3DPrintingSystemDesign机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术，有着非常Abstract:3D-printingisknownasthecoretechnologyofthe"thirdindustrialrevolution".Itisacombinationofdigitalmodelingtechnology,mechanicalandelectricalcontroltechnology,informationtechnology,materialsscienceandchemistryandmanyothercutting-edgetechnologies.Soithasaverysuperiorapplicationpotential.Inthisarticle,Iwilltalkabout3D-printinganddesignamanufacturingsystemandimplementationplanfor‘3D-printingforautomotivebody’.Besides,thisarticlewillalsofocusonthemainproblemsof3D-printingandtheirsolutions.造一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部之不同，无需原胚和模具，就能直接根据计算机图形数据，通过增加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效科学与化学等诸多领域的前沿技术，是快速成型技术的一种，被誉为“第三次过程不仅将推动一批新兴产业诞生与发展以替代已有产业，还将导致社会生产模式甚至生产组织方式等方面的重要变革,最终使人类进入生态和谐、绿色低碳、可持续发展的社会。这次科技革命不仅极大地推动了人类社会AFusedDepositionModelingFDM)、选择性激光烧结(Selective向产LaserSinteringSLS(LaminatedObjectManufacturing,度还不尽如人意，打印效率远不适应大规模生产的需求，而且受打印机工作原术的普及将使产品更容易被复制和扩散，制造业面对的盗版风险大增，现有知临增长期望落空、技术遭遇瓶颈以及投资撤实现设计者直接联网控制的过于脆弱或者结构过于不稳定。同时，打印系统具有良好的抗干扰能力，能够要能够在精确的掌控范围以内，能够通过数字化控制手段满足各种造型的打印要求。最后，打印成本不能过于昂贵，考虑经济方面的因素。StereoLithographyAppearanceSLA、熔融沉积成型(FusedDepositionModelingFDM(SelectiveLaserSintering,SLS(LaminatedObjectManufacturing,LOM)等等。其它的还贵，故不在考虑的范围以内，而发明应用卡此在本次系统方案设计中采用FDM(热塑挤压)。并实现复制，故这个模型构建软件只需要能够实现设计并且将设计转化两款软件的价格过于昂贵，因此这面的程序框图D作为控制程序，控制器控制送丝机(3D打印原材料)和机器人，作用于工件 (汽车车身)，同时两种传感器实时测量喷头温度和工件打印的厚度，发现异以原先程序设定的方案进行修正。5、系统特点：第一、个性化：能够根据使用者的需求设计不同的车身造型；第理的方式，最大限度的降低了成本消1、检测方法：3D打印表面成形质量与碰头温度控制、工件(被打印层)冷却速度和单次表面厚度误差有关系。因此从这三个角度对问题提出尝试解决方案。第一，喷头温度控制实现很简单，在喷头处设计一个温度传感器和拥有加具体的范围，只需要在负反馈中设计一个保准温度，温度传感器一旦检测到喷头的实时温度与标准温度超过一个固定的差值，立刻采取加热或者冷却，保证碰头的温度使得3D打印原料一直处于半流体的状态。第二、工件(被打印层)冷却速度需要经过精密的计算，设计一个保证不会产生很大体积缩小的标准冷却速度。冷却的速度的实现可以通过一个恒温箱实现，由于碰头温度已知，材料的散热性能可以测量，控制材料冷却环境的温度就能实现对工件(被打印层)冷却速度的控制。第三、单次表面厚度的误差。这里的检测有点困难，但是我可以提出一个认为可行的方案，在工件加工表面上方设计一个红外测距传感器(保证很高的测量精度，误差不能超过单层打印厚度的5%，即达到μm每次根据固定高度减去测量的与加工表面的距离判定单层的厚度，出现那么要多设置几个，在碰头下一层的加工中增加或减少单层厚度(这种方法存出现厚度的波动)；其二，若红外传感器与喷头固定，那么可以实现的降低打印的速度)。2、信号采集方式：本实验中使用两个传感器采集一个温度信号和一个距离信本系统中对温度的稳定性有很高的要求，所以要求传感器的精度和灵敏性要很3、滤波和信号处理方式：实际生产环境中通常有许多干扰因素，如：供电电压的波动、其他设备频繁启动或负载波动对电网的干扰、环境温度的变化、电磁环境偶然因素引起的突变性扰动。限幅滤波法依赖已有的时域采样结果，将本值受到了干扰，应予剔除。扰或者是设备突然启动而引起的较大的脉冲信V＞3σ，则认为该Xi为坏值，予以剔除。具体步骤为：(1)求N次测量值Xi1至X的算术平均值；(2)求各项的剩余误差V；(3)计算标准偏差σ；Ni (4)判断并剔除奇异项V＞3σ，则认为该X为坏值，予以剔除。ii4、控制方式：在本学期的课程中，我们知道通过使用闭环控制系统可以有效的控制出现的误差，信号从输入端到达输出端的传输通路为前向通路，系统的输出量经过测量元件反馈到输入端的通路成为主反馈通路。前向通路与主反馈通路共同构成主回路，此外还有局部反馈回路。本次的系统设计中就采用了负反馈闭环控制系统，希望可以达到控制误差的目的。五、预期创新点、关键技术及其解决方案，根据打印设备的DMm，同时还要解决金却速度和找出适合2、误差控制系统：根据前文所述，采用闭环负反馈控制系统能够一定程度的减差检测能够完成的情况下，如何对误差进行修正也值得斟酌。这里的关键技术写，需要有专业的程序编写人员参与软件的修正。：从各类文献和上述我们可以明确的认识到，要通过FDM技D三、喷头的稳定性和走位精确性，这点主要是通过完善机器人的机械控制得以、结论D的分析和讨论能够真的在未来被工程师们实现。1)杜宇雷，孙菲菲等，3D打印材料的发展现状，徐州工程学院学报(自然科学版)20142)刘红光，杨倩等，国内外3D打印快速成型技术的专利情报分析，情报杂志，2013年6月4)GoetzPeterHellmann,Ch