發(fā)布時(shí)間：2017-12-03 08:24

  本文關(guān)鍵詞：基于FDM的快速成型質(zhì)量分析與研究

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【摘要】：進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),快速成型技術(shù)得到不斷發(fā)展與進(jìn)步,該技術(shù)已經(jīng)成為了加工制造業(yè)中一項(xiàng)不可缺少的加工手段�？焖俪尚图夹g(shù)能夠節(jié)省生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期、提高材料的利用率。熔融沉積快速成型工藝(FDM)作為快速成型技術(shù)的重要組成部分之一,具有制造成本低、設(shè)備體積小、操作系統(tǒng)簡(jiǎn)便、耗材毒性低等特點(diǎn)。但是FDM工藝仍然有許多不足之處,例如加工質(zhì)量較差、成型效率較低等問(wèn)題,造成這些問(wèn)題的原因有很多種,主要包括FDM設(shè)備組織結(jié)構(gòu)精密度不高,加工系統(tǒng)導(dǎo)致的原理性誤差,多種工藝參數(shù)的相互影響、相互制約,成型耗材物理性能不穩(wěn)定等因素,所以要想使FDM能夠有更高一層的發(fā)展,就必須著力研究并解決這些問(wèn)題。本文主要是以FDM工藝參數(shù)對(duì)制件成型質(zhì)量影響的分析與研究為重點(diǎn),目的在于探究工藝參數(shù)的匹配設(shè)置對(duì)制件加工質(zhì)量的影響,分析研究導(dǎo)致成型質(zhì)量降低的原因,并結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)找出工藝參數(shù)對(duì)加工質(zhì)量影響的變化規(guī)律,并以此為據(jù)提出解決成型質(zhì)量較低的方法,最終達(dá)到提高FDM加工質(zhì)量、提升成型效率、方便使用的效果。論文采用文獻(xiàn)資料分析法與單因素實(shí)驗(yàn)法等研究方法對(duì)工藝參數(shù)中的速度因子、網(wǎng)格填充寬度等進(jìn)行了深入研究。在對(duì)FDM工藝參數(shù)進(jìn)行大量的文獻(xiàn)理論分析研究的基礎(chǔ)上,對(duì)多種工藝參數(shù)有了深刻的了解,并從中理清論文研究思路方法,找到研究突破點(diǎn);在實(shí)驗(yàn)方面,研究使用了FDM成型機(jī)、粗糙度儀、電子萬(wàn)能機(jī)等設(shè)備儀器。首先進(jìn)行送料速度與擠料速度的匹配試驗(yàn),在將送料速度分別設(shè)置為20rpm、30rpm、40rpm時(shí)得出與其分別匹配的擠料速度取值范圍,并最終得到當(dāng)V送/V擠∈[0.46,0.54]時(shí),加工系統(tǒng)方可正常工作并且能夠得到有效的制件,此時(shí)設(shè)備的送料器不會(huì)出現(xiàn)堵塞、缺料等現(xiàn)象。其次進(jìn)行擠料速度與填充速度的匹配試驗(yàn),將擠料速度設(shè)定為60mm/s,得出與其能夠相互良好的匹配的填充速度范圍,最終確定當(dāng)V填/V擠∈[0.43,0.56]時(shí),設(shè)備能夠順利加工模型。根據(jù)以上結(jié)論進(jìn)行A組成型質(zhì)量的實(shí)驗(yàn),恒定擠料速度為60mm/s時(shí),將填充速度分別設(shè)定為26mm/s、28mm/s、30mm/s、32mm/s、34mm/s,計(jì)算出絲寬補(bǔ)償量的實(shí)際取值的平均數(shù)為0.249mm,根據(jù)這些參數(shù)的設(shè)定來(lái)加工試件,對(duì)試件進(jìn)行尺寸精度、表面粗糙度、抗壓強(qiáng)度的測(cè)量,得出隨著填充速度的逐漸升高,制件的尺寸誤差與表面粗糙度逐漸升高,粗糙度變化范圍在10.41-11.98μm之間;抗壓強(qiáng)度逐漸降低,當(dāng)V填=26mm/s時(shí)制件的抗壓強(qiáng)度最高為11.007Mpa�？芍�(dāng)擠料速度一定時(shí),填充速度越小,成型質(zhì)量越好。B組實(shí)驗(yàn)旨在研究網(wǎng)格填充寬度對(duì)制件抗壓強(qiáng)度的影響,恒定其他參數(shù)不變,分別將網(wǎng)格寬度設(shè)定為0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm,對(duì)所得制件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè),得到網(wǎng)格填充寬度越小,相應(yīng)的制件抗壓強(qiáng)度也就高,其中當(dāng)網(wǎng)格寬度為0.2mm時(shí)制件抗壓強(qiáng)度為15.553Mpa;當(dāng)網(wǎng)格寬度為1.0mm時(shí)制件抗壓強(qiáng)度為6.969Mpa。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB49

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1248039