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發(fā)表于 2007-6-12 22:51:33
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Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
快速成形法(Rapid PrototyPing,，又稱為快速出樣件技術(shù)或快速原型法)是國外80年代中后期發(fā)展起來的一種新技術(shù)，它與虛擬制造技術(shù)(Virtual Manufacturing)一起,，被稱為未來制造業(yè)的兩大支柱技術(shù),。快速成形技術(shù)對縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期,，降低開發(fā)費(fèi)用具有極其重要的意義,，有人稱快速成形技術(shù)是繼NC技術(shù)后制造業(yè)的又一次革命。目前RP技術(shù)已成為各國制造科學(xué)研究的前沿學(xué)科和研究焦點(diǎn),。
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+ e: x' Y) p- M/ \+ }圖1 快速成形法原理, L' @9 p2 A+ W. W
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% T/ ~4 E, F" S( `& T0 |4 p( x圖2 快速成形法與反求工程, K+ J: K6 k! z d0 f/ [+ z0 I" z% z- x
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一,、快速成形法的基本原理 ; q2 p9 {2 w4 r( V
0 d7 Z) t! J# x W, o1 f v8 f快速成形技術(shù)是綜合利用CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù),、激光加工技術(shù)和材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到三維實(shí)體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù),。它采用軟件離散一材料堆積的原理實(shí)現(xiàn)零件的成形,，如圖2-3-1所示。 具體過程如下：首先利用高性能的CAD軟件設(shè)計(jì)出零件的三維曲面或?qū)嶓w模型,；再根據(jù)工藝要求,，按照一定的厚度在Z向(或其它方向)對生成的CAD模型進(jìn)行切面分層，生成各個(gè)棱面的三維平面信息,；然后對層面信息進(jìn)行工藝處理,，選擇加工參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成刀具移動(dòng)軌跡和數(shù)控加工代碼,；再對加工過程進(jìn)行仿真,，確認(rèn)數(shù)控代碼的正確性；然后利用數(shù)控裝置精確控制激光束或其它工具的運(yùn)動(dòng),，在當(dāng)前工作層(三維)上采用輪廓掃描,，加工出適當(dāng)?shù)慕孛嫘螤睿辉黉伾弦粚有碌某尚尾牧�,，進(jìn)行下一次的加工,，直至整個(gè)零件加工完畢�,？梢钥闯�,，快速成形技術(shù)是個(gè)由三維轉(zhuǎn)換成二維(軟件離散化)，再由二維到三維(材料堆積)的工作過程,。
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l- Q1 @, d/ j9 L; p快速原型法不僅可用于原始設(shè)計(jì)中快速生成零件的實(shí)物,，也可用來快速復(fù)制實(shí)物(包括放大、縮小,、修改和復(fù)制),。其工作原理是，用三維數(shù)字化儀采集三維實(shí)物信息,，在計(jì)算機(jī)中還原生成實(shí)物的三維模型,，必要時(shí)用三維CAD軟件進(jìn)行修改和縮放，然后進(jìn)行三維離散化并送到成型機(jī)生成實(shí)物,。整個(gè)過程如圖2-3-2所示,。
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圖3 LSL快速成形技術(shù)工作原理
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5 L7 d" S: x$ s4 \* Y' v; H二、快速成形技術(shù)的主要工藝方法 / `9 e: \7 \1 t8 s) u
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LSL(Laser Stero Lithography)法 LSL法是以各類樹脂為成形材料,，以氦-鎘激光器為能源,，以樹脂受熱固化為特征的快速成形方法。具體做法是,，由CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)出零件的三維模型,，然后分屬設(shè)定工藝參數(shù)，由數(shù)控裝置控制激光束的掃描軌跡。當(dāng)激光束照射到液態(tài)樹脂時(shí),，被照射的液態(tài)樹脂固化,。當(dāng)一層加工完畢后，就生成零件的一個(gè)截面,，然后移動(dòng)工作臺,。加上一層新的樹脂，進(jìn)行第二層掃描,，第二層就牢固地粘貼到第一層上,，就這樣一層一層加工直至整個(gè)零件加工完畢。圖3表示了LSL快速成形技術(shù)工作原理,。
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+ y4 G/ X: D7 ^' e7 I) f, [% {# jLOM(Laminated Object Manufacturing)法 LOM法的特點(diǎn)是以片材(如紙片,、塑料薄膜或復(fù)合材料)為材料，利用CO2激光器為能源,，用激光束切割片材的邊界線，形成某一層的輪廓,。各層間的粘接利用加熱,、加壓的方法，最后形成零件的形狀,。該方法的特點(diǎn)是材料廣泛,，成本低。 2 x* v) f* j* J; D
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SLS(Selective Laser Sintering)法 SLS法采用各種粉末(金屬,、陶瓷,、蠟粉、塑料等)為材料,，利用滾子鋪粉,，用CO2高功率激光器對粉末進(jìn)行加熱，直至燒結(jié)成塊,。利用該方法可以加工出能直接使用的金屬件,。
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FDM(Fused Deposition Modeling)法 該方法使用蠟絲為原料，利用電加熱方式將蠟絲熔化成蠟液,，蠟液由噴嘴噴到指定的位置固化,。一層層地加工出零件，該方法污染小,，材料可以回收,。 1 ]& }" k) \- {. u6 Y$ ~! O
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三、快速成形法的特點(diǎn)和適用范圍 1 { G+ i3 ]4 {! c* I$ Q
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快速成形法具有下列特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：
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4 x. r# E1 ^/ z3 B更適合于形狀復(fù)雜的,、不規(guī)則零件的加工,；
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+ W- }& k- V; g0 {8 g5 |! }減少了對熟練技術(shù)工人的需求；
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沒有或極少廢棄材料，是一種環(huán)保型制造技術(shù),；
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成功的解決了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中三維造型“看得見,，摸不著”的問題； + W' d, y3 ~3 Y: i/ H
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系統(tǒng)柔性高,，只需修改CAD模型就可生成各種不同形狀的零件,； 8 w O$ p* U1 V% C2 J' Y2 P8 G+ z
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技術(shù)集成，設(shè)計(jì)制造一體化,；
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具有廣泛的材料適應(yīng)性,； ' u5 V7 h* ~3 x9 d+ r& C, y- m
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不需要專用的工裝夾具和模具，大大縮短新產(chǎn)品試制時(shí)間,； 6 u6 v# E0 p# \2 J3 ^8 V' Z `
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零件的復(fù)雜程度與制造成本關(guān)系不大,。
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' M1 Q- A. y2 [/ s9 S' Z2 R8 ~以上特點(diǎn)決定了快速成形法主要適合于新產(chǎn)品開發(fā)，快速單件及小批量零件制造,，復(fù)雜形狀零件的制造,，模具設(shè)計(jì)與制造，也適合于難加工材料的制造,，外形設(shè)計(jì)檢查,，裝配檢驗(yàn)和快速反求工程等。 (end) |
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伸手黨/灌水/看不懂
發(fā)表于 2007-8-22 07:03:34
