以累加思想實現(xiàn)零件制作的快速成型技術(shù)(RP),是制造技術(shù)領(lǐng)域的一項重大突破,它可以自動、直接、快速、精確地將設(shè)計思想從CAD模型物化為具有一定功能的原型或零件,進(jìn)而實現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行快速評價、修改及功能試驗。因此,此項技術(shù)能有效地縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。但是目前快速成型制件的加工精度普遍較低,而且由于設(shè)備體積的限制,很多零件無法直接加工。本文在綜合分析影響加工精度的各個因數(shù)的前提下,以降低快速成型設(shè)備的原理性誤差——臺階效應(yīng)為目的,開發(fā)了零件分解系統(tǒng),從而提高了關(guān)鍵表面的精度和加工效率。 本文首先研究了國內(nèi)外快速成型技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,然后采用理論分析和試驗的方法,研究激光燒結(jié)參數(shù)對加工精度的影響,通過對試驗數(shù)據(jù)的分析研究,探討了燒結(jié)制件中出現(xiàn)的幾種缺陷的形成原因,得出了一些影響燒結(jié)制件精度的規(guī)律,并提出了減少燒結(jié)缺陷的措施和方法,這對激光燒結(jié)成型工藝的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義。 快速成型技術(shù)中的分層厚度和零件坐標(biāo)對原型的制作精度、制作時間、制作成本有著重要影響,在對其進(jìn)行研究后,通過實驗分別建立了以制作時間和表面粗糙度為目標(biāo)的分層厚度、零件坐標(biāo)系的關(guān)系,為零件坐標(biāo)和層厚的選取提供了理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。 最后分析了目前快速原型系統(tǒng)的不足,提出了將尺寸較大或復(fù)雜的零件分解成小而簡單的零部件的算法,這些零部件可以在一次加工中完成。由于在分解時考慮了關(guān)鍵表面精度,所以在加工時間、支撐體積和表面精度等方面都有很大的優(yōu)化。在UG環(huán)境下通過GRIP語言進(jìn)行編程,開發(fā)了零件分解系統(tǒng),該程序采用簡單的人機交互方式,實驗證明該方法能顯著提高零件的加工效率和關(guān)鍵表面的精度。
【學(xué)位單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TH16
【部分圖文】：

型技術(shù)概述物質(zhì)文明和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，業(yè)產(chǎn)品不斷地提出更新的要求，產(chǎn)品競爭也愈來愈激烈，從且日趨全球化。在工業(yè)中，特別是汽車零部件產(chǎn)品向多品種方向發(fā)展的同時，激烈競爭的市場迫使制造企業(yè)必須以更快格比高而且能滿足人們需求的產(chǎn)品。為了保持和加強產(chǎn)品在的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期、更新?lián)Q代周期越來越短，設(shè)計者不設(shè)計出新產(chǎn)品，而且能在短時間內(nèi)制造出產(chǎn)品或樣品。在這造方法，需要多種機械加工機床、工具、模具，還要高水平且周期長，根本不能適應(yīng)迅速發(fā)展的時代要求。因此，研究技術(shù)是解決這個問題的關(guān)鍵[1-4]。(Rapid Prototyping 簡稱 RP)技術(shù)是 20 世紀(jì) 80 年代后期發(fā)它不僅在制造原理上與傳統(tǒng)方法全然不同，更重要的是在度為第一的方針狀況下，可以縮短市場開發(fā)周期，降低開發(fā)其基本過程如圖 1.1 所示。

依據(jù)零件的三維 CAD 模型，經(jīng)過格式層截面的二維輪廓形狀。按照這些輪廓形狀，用激樹脂，或切割一層層的紙或金屬薄片，或燒結(jié)一層地噴射一層層的粘結(jié)劑或熱熔性材料，形成各截面立體零件。法的原理是先將CAD模型水平地切成許多薄層,然后層成形,并將各層粘合在一起,從而得到零件的原型選擇性激光選區(qū)燒結(jié)的工藝原理[7-8]，成型系統(tǒng)的主個活塞筒，一個用于供粉，另一個用于成型。成型粉輥將粉末均勻地鋪在加工平面上。激光束在計算度和能量密度掃描。激光束掃過之處，粉末燒結(jié)成松散的粉末，這樣零件的第一層就制造出來了。這離與設(shè)計零件的切片厚度一致，而供粉活塞上移一激光束開始依照設(shè)計零件第二層的信息加工。激光也燒結(jié)在第一層上。如此往復(fù)，一個三維實體就制

因為只有在這個基礎(chǔ)上我們才能評價、預(yù)測和控制零件的最終精度，才能有針對性地對產(chǎn)生誤差的各個環(huán)節(jié)予以研究，進(jìn)而采取有效措施以切實提高快速成型制造的精度�？焖俪尚椭圃斓恼`差可以分為數(shù)據(jù)處理過程中產(chǎn)生的誤差、成型加工過程中產(chǎn)生的誤差和后處理產(chǎn)生的誤差，分別稱之為前處理誤差、成型加工誤差和后處理誤差本章將對快速成型制造產(chǎn)生誤差的各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，并研究各種誤差的相互作用和傳遞。2.1 快速原型產(chǎn)生誤差及分類快速成型技術(shù)的基本原理是將任意復(fù)雜的三維型體轉(zhuǎn)化為一系列簡單的二維層片，逐一加工并疊加這些層片，從而獲得三維模型。從其工藝過程來看，主要包括以下三個部分:其一是CAD模型的前處理，即首先建立三維CAD模型，然后對其進(jìn)行STL格式化(網(wǎng)格化)處理，形成STL文件，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分層切片處理，獲得每個二維層片信息，亦即CAD模型的數(shù)據(jù)處理。其二是成型加工，根據(jù)切片處理得到的二維層片信息，控制成型機逐層加工并疊加這些層片，最后獲得三維實體原型。其三為原型的后處理，包括剝離支撐和廢料、打磨、拋光，表面涂覆等。RP原型產(chǎn)生誤差的主要原因可按圖2.1所示分類[21-25].
【引證文獻(xiàn)】

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1 高聳;添加劑及熔浸燒結(jié)對以鋁為粘結(jié)劑的氧化鋁SLS成型影響[D];鄭州大學(xué);2011年

2 腰山嶺;基于CT圖像及FDM成型技術(shù)的零件模型制作工藝研究[D];西南交通大學(xué);2011年

3 王衛(wèi)東;基于RE技術(shù)的塑料產(chǎn)品成型研究[D];電子科技大學(xué);2011年

4 張壽鵬;面向快速成形的復(fù)雜零件三維掃描方法及實驗研究[D];東北大學(xué);2010年

本文編號：2854942