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快速成形技术自20世纪80年代问世以来发展非常迅速,已经在很多行业获得了广泛的应用。由于彩色模型能提供更多的信息,利用快速成形技术直接成形出彩色模型一直是业界的愿望。近年来,彩色快速成形技术吸引了越来越多研究者的注意,一些有关成形工艺和设备的研究己经展开。彩色快速成型技术是一项基于快速成型技术的先进制造技术,该技术加工的彩色模型可以使信息交流变得更加便捷和高效。 彩色光固化立体造型技术是彩色快速成型技术的一种,该技术以光固化成型技术为基础,融合了激光、CAD/CAM、现代数控、新材料等技术。在彩色光固化立体造型技术中,着色系统是其能否实彩色成型件加工的关键技术。本文对了彩色光固化立体造型的着色系统进行了研究。 本文首先研制了着色系统硬件执行机构,选择了步进电机作为执行机构的驱动元件,并实现了通过计算机串口控制步进电机,串口与步进电机驱动器的电平转换是通过MAX232电路来实现的。 然后,进行了着色系统的软件编程。软件是在VC++6.0环境下对串口控件MSComm进行开发,通过串口编程实现对步进电机的控制。软件实现了对指定区域着色、步进电机调速和分层功能。 最后,本文讲述了喷头的研制。喷头作为着色系统的关键部件,对系统功能的实现和加工精度都起到了决定作用。本文专门对其进行了流体计算和力学计算,并用FLUENT软件对计算结果进行了仿真验证。对选用的加工材料进行了许用应力的验证,详细解释了喷头各部件的设计原理及过程。 本文在彩色光固化立体造型技术的着色控制方面进行了一些基础工作,研制了着色系统。随着研究的深入,这些基础性工作必将成为今后继续研究的铺垫,推动彩色光固化成型技术的快速发展。