针对当前微小线段加工中存在加减速频繁、曲线加工处理算法复杂等缺陷,提出一种简单、易于实现的基于曲线分段微线段加工方法.分析了曲线微小线段加工与速度控制方法,给出了分段加工思想.基于"离散曲率"原理,推导了分段算法,结合直接过渡及圆弧过渡两种方法,对曲线加工速度进行规划设计,给出了算法实现流程及前瞻加工的实现要点.最后利用该方法对平面曲线进行了分段加工实验.实验结果表明,该加工方法计算简单,加工效率高,加减速较其它方法少,加工平稳.

针对现有的单喷头3D打印机在打印大体积模型或零件时打印时间长、打印精度低等问题,提出了一种基于多喷头并联的3D打印机控制系统的设计方法,实现在模型切片平面的多轨迹并联打印.设计了光固化树脂并联打印喷头;采用主从式系统结构,以双STM32F407ZGT为核心、双PCL6045BL和CPLD(complex programable logic device,复杂可编程逻辑器件)为控制终端,搭建了一套双CPU(central processing unit,中央处理单元)的嵌入式3D打印机硬件控制系统;基于喷头切向跟踪原理和等间距打印原则,推导了二轴-四轴插补数据转换算法,实现了"二轴"轨迹数据到"四轴"插补加工数据的转换;设计了并联打印数据预处理程序、并联打印控制程序和并联打印脉冲输出控制程序以实现多轨迹并联打印控制;进行了控制系统的实验测试,对比了多喷头并联与单喷头3D打印机的实际打印效果.结果表明:与传统的单喷头打印方式相比,采用多喷头并联打印方式可以显著提高打印效率和打印精度,且打印质量较好.研究结果为大体积打印件的快速加工成型提供了一种切实可行的解决方案,具有一定的实用价值.

针对现有金属管道弱磁信号采集方法的数据处理烦琐问题,基于弱磁信号检测技术,利用HMC1001、HMC1002磁阻传感器和STM32F407芯片,搭建了一套集数据采集、数据处理和数据分析于一体的弱磁信号采集系统.首先,介绍了弱磁信号的采集和传输过程;然后,对弱磁信号采集系统的硬件进行了设计,并引入滤波算法和压缩算法,编写了相应的数据处理与分析程序.通过设计的硬件电路和数据处理与分析程序,实现了金属管道弱磁信号的采集、传输、滤波、压缩、存储和实时显示等功能.现场验证结果符合所设计的弱磁信号采集系统的预期,表明该系统具有实用价值.