终检评审通过 创新训练 120信息科学与系统科学 智能制造校级

激光三维成型俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除-切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。研究主要内容包括对SLM激光三维成型系统的控制卡与上位机软件的设计。在控制卡的设计上，采用单片机加FPGA芯片的设计，包括硬件电路的设计和软件程序的编写。硬件程序部分主要是FPGA控制程序，例如产生振镜控制时序，激光器控制时序，实现的功能包括控制激光振镜的转动，激光器开关，功率控制打印速度控制，跟上位机通信，接收数据并存储到外挂存储里。上位机软件的编写，对上位机界面进行设计，实现的功能是对三维工件模型文件进行切片生成GCODE数据文件，再对GCODE文件进行解析转换，生成振镜控制文件。还有跟控制卡进行通信，传输打印数据，还包含了对激光器功率设置，振镜扫描速度设置，加工次数设置，激光器开光延时，关光延时，结束延时和拐角延时，工作区平台升降，刮粉，温度控制反馈等一系列设置。