【摘要】：3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)去除材料的加工技術(shù)不同,它通過材料的層層疊加來構(gòu)建實體。3D打印技術(shù)綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學等許多先進技術(shù),廣泛應用于消費電子業(yè)、航空航天和汽車制造等領(lǐng)域。隨著制造業(yè)信息化的發(fā)展,越來越多的企業(yè)使用計算機輔助制造和計算機輔助工藝工具。作為3D打印領(lǐng)域的計算機輔助工藝工具,3D打印工藝參數(shù)管理系統(tǒng)可以幫助工藝設計人員及時查詢和使用企業(yè)已有的相關(guān)工藝參數(shù),提高工藝設計過程中工藝參數(shù)的重用率。本文對3D打印工藝參數(shù)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究,主要內(nèi)容如下:(1)分析了3D打印工藝參數(shù)管理系統(tǒng)的功能需求和性能需求,確定了系統(tǒng)的工作流程和總體框架,并根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)過程對系統(tǒng)的架構(gòu)進一步分層設計,為后續(xù)的系統(tǒng)詳細設計提供了指導性依據(jù)。(2)使用UML語言對3D打印工藝參數(shù)管理系統(tǒng)進行靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為建模。對系統(tǒng)的使用人員進行用例分析,建立了用例圖;明確了系統(tǒng)中的對象類、屬性和類與類之間的關(guān)系,建立了系統(tǒng)的類圖;使用狀態(tài)圖分析了系統(tǒng)的核心對象工藝參數(shù)的完整生命周期;使用活動圖分析了3D打印工藝參數(shù)管理系統(tǒng)中的主要活動;使用時序圖分析了系統(tǒng)對象間復雜的信息交換活動;最后,設計了系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)、用戶權(quán)限和數(shù)據(jù)庫。(3)使用實例推理技術(shù),研究了3D打印工藝參數(shù)查詢方法。對3D打印零件信息和工藝過程進行了建模;使用最近鄰法作為實例檢索算法,對3D打印零件信息和工藝過程的特征屬性進行了權(quán)重賦值,針對不同的特征屬性值采用不同的相似度計算方法,通過計算實例間的綜合相似度實現(xiàn)系統(tǒng)的工藝參數(shù)查詢功能。(4)確定了3D打印工藝參數(shù)管理系統(tǒng)的開發(fā)運行環(huán)境,使用HTML語言、ASP.NET控件、CSS樣式表編寫網(wǎng)頁,使用C#語言編寫程序,使用SQL語言對數(shù)據(jù)庫進行操作,完成3D打印工藝參數(shù)管理系統(tǒng)的開發(fā)和功能的驗證。
【圖文】：

3D 打印技術(shù)的分類及工藝特點3D 打印技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)融入到制造業(yè)和日常生活中，并研究為成熟的工藝：(1) 選擇性激光燒結(jié)成型SLS 工藝的成型過程如下：在加工前，在工作室內(nèi)充滿氦氣以防止粉末的，并升高工作室的溫度，使溫度保持在材料和黏結(jié)劑的混合粉末的熔點以平臺上鋪一層很薄的粉末，二氧化碳激光器發(fā)射出的激光束在計算機的控定的速度與能量密度按照分層截面的二維數(shù)據(jù)信息掃描燒結(jié)，相應位置的高，達到熔點，自身熔化，并與上一層粉末結(jié)合，燒結(jié)成一定厚度的固體燒結(jié)的部分仍然是松散的粉末，這些未經(jīng)燒結(jié)的粉末可以對零件空腔和懸作用，所以 SLS 工藝無需設計單獨的支撐結(jié)構(gòu)。當一層的燒結(jié)完成后，工個截面層高度，鋪粉輥筒重新鋪上一層粉末，繼續(xù)掃描燒結(jié)。如此循環(huán)，成所有平面。加工完成后，，零件需要在工作室內(nèi)放置足夠長的時間，防止的降解和減少零件本身的熱收縮變形。SLS 工藝的成型原理如圖 2-3 所示

2 3D 打印工藝參數(shù)管理系統(tǒng)總體框架設計工藝的制造工藝簡單、柔性化程度高、成本低、材料利用率高、成型結(jié)構(gòu)。但是，目前 SLS 工藝制作過程耗能較大，成型的零件表面發(fā)異味，有的制造過程需要搭配比較復雜的輔助工藝。體光固化成型工藝是世界上出現(xiàn)時間最早、應用最廣泛、技術(shù)最成熟的3D打印技現(xiàn)了商品化。它的成型過程如下：在液槽中盛滿液態(tài)光敏樹脂，計出的紫外激光束沿零件信息掃描，被掃描區(qū)域的樹脂形成薄層。每后，未被激光掃描的地方仍是液態(tài)光敏樹脂。工作臺下移一層厚脂表面上重新涂敷一層新的液態(tài)光敏樹脂，刮板將樹脂液面刮平一層的掃描加工，新固化的一層樹脂會牢固地黏結(jié)在前一層上，固化整個零件，在排凈零件上的多余樹脂并去除支撐后，可獲得三 工藝的原理如圖 2-4 所示。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.73

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本文編號：2700163