快速成型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

1、快速成型技術(shù)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案一、快速成型技術(shù)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的目的快速成型技術(shù)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)應(yīng)本著全面為教學(xué)服務(wù)，培養(yǎng)社會(huì)緊缺技能型人才的為原則。構(gòu)建實(shí)現(xiàn)六位一體功能的實(shí)訓(xùn)中心。即：實(shí)訓(xùn)、培訓(xùn)、生產(chǎn)、鑒定、競(jìng)賽、科研等六位一體功能的實(shí)訓(xùn)中心，中心應(yīng)在現(xiàn)有裝備的基礎(chǔ)上，添平補(bǔ)齊先進(jìn)的設(shè)備，梯次配套，依次發(fā)展以滿足實(shí)訓(xùn)、培訓(xùn)、競(jìng)賽以及生產(chǎn)等需要。是在現(xiàn)有數(shù)控、模具類專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)上，以先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用為核心，引進(jìn)逆向工程、快速制造、精密檢測(cè)等技術(shù)，以達(dá)到：1、教學(xué)目的：完善產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)過程中各種技術(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)，建立相關(guān)先進(jìn)制造技術(shù)教學(xué)模塊，通過各種軟硬件的應(yīng)用參與實(shí)際產(chǎn)品項(xiàng)目的開發(fā)過程，鍛煉、培養(yǎng)一批具有創(chuàng)

2、新能力和工程實(shí)踐能力的現(xiàn)代綜合型師資和人才，提升學(xué)校的教學(xué)能力，并打造精品課程和國(guó)家、德州市示范性專業(yè)。2、生產(chǎn)目的：應(yīng)用“中心”平臺(tái)，建立與社會(huì)企業(yè)的合作機(jī)制，為企業(yè)提供技術(shù)支持、項(xiàng)目應(yīng)用開發(fā)等服務(wù)，逐步取得社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。3、科研目的：應(yīng)用“實(shí)訓(xùn)中心”平臺(tái)，開展與各高校、社會(huì)企業(yè)、科研院所等的合作，建立“校企”、“校際”、“校所”的多方位合作機(jī)制，將企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目貫穿于教學(xué)過程中，依托高校和科研院所的科研協(xié)助，促進(jìn)教學(xué)、生產(chǎn)、科研的良性互動(dòng)。二、快速成型技術(shù)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的功能定位學(xué)生實(shí)訓(xùn)功能：保證校內(nèi)學(xué)生及教師充分、完善的開展實(shí)踐教學(xué)工作；對(duì)外培訓(xùn)功能：對(duì)外開展師資培訓(xùn)班、校外技術(shù)再提高人員

3、等的培訓(xùn)工作；技能鑒定功能：積極申報(bào)成為相應(yīng)技能鑒定站，開展技能鑒定工作；組織競(jìng)賽功能：為市、省等大賽提供場(chǎng)地、裝備和技術(shù)支持工作；技術(shù)服務(wù)功能：為企業(yè)等提供有償服務(wù)或技術(shù)支持等工作；科技研發(fā)功能：與高校、院所、企業(yè)等建立合作，共同開展項(xiàng)目研發(fā)工作。三、快速成型技術(shù)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的投入原則實(shí)用性：提倡技術(shù)的適用性和通用性，保證相應(yīng)實(shí)訓(xùn)工位數(shù)；強(qiáng)調(diào)以通用技術(shù)為主，兼顧部分超前技術(shù)的訓(xùn)練條件；完善性：在開展教學(xué)實(shí)踐過程中，既要保障各個(gè)技術(shù)培訓(xùn)模塊的完整性，又要突出技術(shù)培養(yǎng)的重點(diǎn)；先進(jìn)性：既要具備基礎(chǔ)科目及裝備，又要搭建先進(jìn)技術(shù)的實(shí)訓(xùn)科目及裝備，將先進(jìn)的設(shè)備、技術(shù)、知識(shí)、工藝、方法和成果集中體現(xiàn)到實(shí)訓(xùn)室

4、中；軟硬件合理配置：既要合理保障實(shí)訓(xùn)裝備的合理投入，又要規(guī)劃相配套的軟件教學(xué)環(huán)境，用現(xiàn)代的仿真虛擬技術(shù)協(xié)助教學(xué)廣泛的開展；教學(xué)手段保障：開展教材題庫(kù)的建設(shè)，構(gòu)建適用的教學(xué)培訓(xùn)方案，同時(shí)強(qiáng)化師資的培訓(xùn)工作，特別是掌握先進(jìn)制造技術(shù)及“雙師型”的教師培養(yǎng)；持續(xù)發(fā)展：既要根據(jù)師資培養(yǎng)情況，結(jié)合資金做到長(zhǎng)期規(guī)劃，逐步投入，又要跟蹤技術(shù)進(jìn)步，保障可持續(xù)的發(fā)展。四、“先進(jìn)制造技術(shù)”的技術(shù)概述先進(jìn)制造技術(shù)范圍很廣，結(jié)合產(chǎn)品制造流程，包括產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品快速制樣、產(chǎn)品數(shù)控加工制造、產(chǎn)品質(zhì)量控制等主要環(huán)節(jié)（如圖所示）。只有將幾個(gè)環(huán)節(jié)合理的結(jié)合起來，才能組成完整的產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程。正向設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造

5、過程產(chǎn)品制樣產(chǎn)品制造逆向設(shè)計(jì)手工出樣快速原形、真空注形_傳統(tǒng)加工現(xiàn)代加工（CNC、激光等）傳統(tǒng)檢測(cè)質(zhì)量控制先進(jìn)檢測(cè)（產(chǎn)品、機(jī)床等）1產(chǎn)品的逆向工程設(shè)計(jì)技術(shù)（RE）：逆向工程技術(shù)（又稱反求技術(shù)，簡(jiǎn)稱RE），是針對(duì)現(xiàn)有工件（樣品或模型）利用3D數(shù)字化測(cè)量?jī)x器（如激光掃描儀）準(zhǔn)確、快速的將外形輪廓坐標(biāo)點(diǎn)云量得，并使用反求CAD軟件加以構(gòu)建曲面、編輯、修改后，傳至CAD/CAM系統(tǒng)，再由CAM產(chǎn)生NC加工路徑送至CNC加工設(shè)備制作所需工件，或者送到快速成型機(jī)將樣品模型制作出來，此流程稱為逆向工程。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的開發(fā)與模具生產(chǎn)、工業(yè)設(shè)計(jì)、軍工裝備制造、汽車摩托車制造、家電、醫(yī)療器材、運(yùn)動(dòng)器械、

6、特種服裝設(shè)計(jì)、卡通動(dòng)畫制作等領(lǐng)域。逆向工程已貫穿于整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程中，對(duì)于正向設(shè)計(jì)的模型修改后數(shù)據(jù)重新收集，或以已有的產(chǎn)品為對(duì)象，避開艱苦的原型設(shè)計(jì)階段，優(yōu)化設(shè)計(jì)出一種更好的產(chǎn)品，體現(xiàn)了產(chǎn)品的再設(shè)計(jì)過程，也是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效技術(shù)途徑。2產(chǎn)品快速成型技術(shù)（RP）：是將所獲取的零件三維模型（數(shù)字、CAD模型），按照一定的規(guī)律離散為一系列有序的單元，通常在Z向?qū)⑵浒匆欢ê穸冗M(jìn)分層，把三維CAD模型變成一系列的層片；再根據(jù)每個(gè)層片的輪廓信息，輸入加工參數(shù)，生成數(shù)控代碼；最后由成形系統(tǒng)成形一系列層片并自動(dòng)將它們聯(lián)接起來制造出物理模型（樣品）。它在產(chǎn)品的試制開發(fā)中得到了廣泛應(yīng)用，大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)、試制

7、的周期，降低了直接開模存在的風(fēng)險(xiǎn)，提高了成品率。，簡(jiǎn)稱NC，是指用數(shù)3.模具真空注型技術(shù)：是利用產(chǎn)品原型（SLA、SLS原型件、樣件、CNC手板）在真空狀態(tài)下制作出硅膠模具，并在真空狀態(tài)下采用PU材料進(jìn)行澆注，從而克隆出與產(chǎn)品原型相同的復(fù)制件。真空注型技術(shù)主要應(yīng)用于改變產(chǎn)品原型的材質(zhì)、組裝樣機(jī)或進(jìn)行產(chǎn)品小批量生產(chǎn)等方面，以滿足產(chǎn)品開發(fā)過程中的性能測(cè)試、市場(chǎng)推廣以及送檢、審批等需求。4產(chǎn)品數(shù)控加工技術(shù)（CNC）:數(shù)字控制（NumericalControl）字化信息對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于制造加工業(yè)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的數(shù)字化控制加工，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的精度。5.產(chǎn)品

8、激光加工技術(shù)：是通過聚焦激光光束，使激光的能量密度在到達(dá)或進(jìn)入被加工物體（如水晶、玻璃等）時(shí)超過破壞閾值這一臨界值，激光在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生脈沖，其能量能夠在瞬間使加工物體（如水晶、玻璃等）受熱，從而產(chǎn)生極小的加工點(diǎn)，在玻璃等物體內(nèi)部雕出預(yù)定的形狀，而玻璃或水晶的其余部分則保持完好無損。目前激光加工技術(shù)作為現(xiàn)代加工技術(shù)的一種，已大量應(yīng)用于獎(jiǎng)杯獎(jiǎng)牌、工藝品、紀(jì)念品、商務(wù)禮品、婚紗攝影等行業(yè)。6產(chǎn)品精密測(cè)量技術(shù)（CMM）：現(xiàn)代精密測(cè)量技術(shù)是一門集光學(xué)、電子、傳感器、圖像、制造及計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的綜合性交叉學(xué)科,在現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù)和科學(xué)研究中，測(cè)量?jī)x器具有精密化、集成化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)

9、CMM）是適應(yīng)上述發(fā)展趨勢(shì)的典型代表，它幾乎可以對(duì)生產(chǎn)中的所有三維復(fù)雜零件尺寸、形狀和相互位置進(jìn)行高準(zhǔn)確度測(cè)量?，F(xiàn)代CMM不僅能在計(jì)算機(jī)控制下完成各種復(fù)雜測(cè)量，而且可以通過與數(shù)控機(jī)床交換信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工的控制，并且還可以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)反求工程。目前，CMM已廣泛用于機(jī)械制造業(yè)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)和國(guó)防工業(yè)等各部門，成為現(xiàn)代工業(yè)檢測(cè)和質(zhì)量控制不可缺少的萬(wàn)能測(cè)量設(shè)備。7.機(jī)床精度精密檢測(cè)技術(shù)：機(jī)床精度直接決定著加工出來的產(chǎn)品精度，保證機(jī)床精度對(duì)于減少?gòu)U品數(shù)目和機(jī)器停工時(shí)間是非常有效的。目前，已有相當(dāng)多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，他們已開始廣泛采納國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS0230、美國(guó)ASMEB5.5

10、4機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)或中國(guó).B標(biāo)準(zhǔn)來保證數(shù)控機(jī)床能“健康”地工作，從而提高生產(chǎn)率。數(shù)控機(jī)床傳統(tǒng)檢測(cè)方法由人工操作，手工記錄數(shù)據(jù)與計(jì)算，精度低，多用于小型普通機(jī)床。當(dāng)機(jī)床規(guī)格稍大，精度要求較高時(shí)，傳統(tǒng)方法精度低，受環(huán)境溫度的影響大，其檢驗(yàn)方法極冗長(zhǎng)乏味，檢驗(yàn)重復(fù)性也很差，難以反映受檢機(jī)床的真正精度。機(jī)床精度精密檢測(cè)技術(shù)的引入大大提高了機(jī)床檢測(cè)的精度和效率，現(xiàn)已大量應(yīng)用于各企業(yè)加工過程，在企業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)揮著中堅(jiān)作用?！霸O(shè)計(jì)-制樣-加工-檢測(cè)”作為產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)的四大環(huán)節(jié)，在企業(yè)中已經(jīng)大量應(yīng)用，然而，目前國(guó)內(nèi)為企業(yè)培養(yǎng)高技能人才的職業(yè)院校卻大部分還停留在以傳統(tǒng)機(jī)加工或數(shù)控加工等工種的培養(yǎng)上，而面對(duì)企業(yè)更為

11、需要、工資待遇更高的產(chǎn)品數(shù)字化快速設(shè)計(jì)（以逆向設(shè)計(jì)為主）、快速制樣、精密檢測(cè)等工種的培養(yǎng)卻顯得相對(duì)的滯后，所以我們建議各地區(qū)重點(diǎn)建設(shè)的職業(yè)院校，應(yīng)該盡快完善專業(yè)建設(shè)，將已經(jīng)大量應(yīng)用的先進(jìn)制造作為教學(xué)方向，以在新一輪國(guó)家職業(yè)教育改革中占得先機(jī)。五、先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)中心可開展的項(xiàng)目1實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目產(chǎn)品逆向數(shù)據(jù)采集培訓(xùn)產(chǎn)品逆向造型設(shè)計(jì)培訓(xùn)快速成型制作培訓(xùn)快速模具技術(shù)培訓(xùn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作綜合培訓(xùn)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作培訓(xùn)產(chǎn)品精密檢測(cè)培訓(xùn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品檢測(cè)培訓(xùn)2校企合作項(xiàng)目承接企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)工作承接企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)制造及質(zhì)量檢測(cè)工作承接企業(yè)職工技能轉(zhuǎn)型、升級(jí)培訓(xùn)3科研、工藝技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目開展生產(chǎn)工藝編制及技術(shù)研究工作承接

12、地方科研開發(fā)項(xiàng)目促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化六、先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)要求1、實(shí)訓(xùn)中心須按培訓(xùn)情況配備相應(yīng)的指導(dǎo)老師，以分批實(shí)踐的模式開展工作；2、實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)過程中要求全部實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化通訊，這將方便網(wǎng)絡(luò)化和多媒體教學(xué)方式的應(yīng)用以及軟件的在線升級(jí)，實(shí)現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)室間的網(wǎng)絡(luò)連接，可大大節(jié)約數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙ぷ鳎岣吖ぷ骱蛯W(xué)習(xí)效率；3、場(chǎng)地要求：面積120-140平方米的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，要求有220V、380V電源及良好接地，需配有空壓機(jī)（站）等輔助設(shè)備，并有良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境（恒溫恒濕無震動(dòng)等）；4、實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制定完善的實(shí)驗(yàn)制度，保障實(shí)驗(yàn)室的安全、清潔和有序。七、快速成型實(shí)驗(yàn)室軟硬件建設(shè)規(guī)劃針對(duì)快速成型實(shí)驗(yàn)室建立的目標(biāo)、功能、教

13、學(xué)內(nèi)容等規(guī)劃，在充分利用原有設(shè)備基礎(chǔ)上，添平補(bǔ)齊，新增部分先進(jìn)制造技術(shù)裝備。并充分利用現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段，建立配套的軟硬件環(huán)境。設(shè)備、設(shè)施名稱技術(shù)參數(shù)數(shù)量單價(jià)（萬(wàn)元）合計(jì)（萬(wàn)元）備注手持式三維激光掃描儀測(cè)量速率：205000次測(cè)量/秒掃描區(qū)域：225mm*250mm光源：3束交叉激光線分辨率：0.1mm精度：0.04mm1套3030用途：實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件的逆向?qū)嵱?xùn)教學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)備，配合實(shí)訓(xùn)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)考核軟件，完成數(shù)據(jù)采集的實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程。體積精度：0.02mm+0.1mm/m基準(zhǔn)距：300mm景深：250mm部件尺寸范圍：0.1-4.0m連接方式：USB接口操作溫度：0-40度操作濕度：10-90%四

14、目掃描儀工業(yè)級(jí)相機(jī)：130萬(wàn)像素單面掃描范圍mm：400*300200*150測(cè)量精度：0.04-0.015mm平均采樣點(diǎn)距：0.3-0.15mm掃描物體：200-1500mm單面掃描時(shí)間：6s1套2020米用光柵掃描方式,工業(yè)相機(jī)、雙目視覺技術(shù)相位解調(diào)獲得復(fù)雜工件表面的完整點(diǎn)云數(shù)據(jù)。三維正逆向建模組件1套1010針對(duì)正逆向結(jié)合設(shè)計(jì)的建模處理軟件，掃描軟件后端點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理必備軟件，用于進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)及處理，處理后的數(shù)據(jù)才可進(jìn)行建模。熔融擠壓3D打印機(jī)3D打印機(jī)（熔融擠壓）構(gòu)建尺寸mm：160X160X140層厚控制：0.15-0.4mm（可調(diào)節(jié)）定位精度：XY軸10微米，Z軸，10微米6臺(tái)0.84.8熔融成型技術(shù)快速成型設(shè)備，可將設(shè)計(jì)模型進(jìn)行3D打印。學(xué)員實(shí)操教學(xué)部分使用。打印耗材（與打印機(jī)匹配）100.031.5配套電腦、長(zhǎng)形電腦桌、椅子6套0.553.3工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)3D打印機(jī)打印尺寸：236*185*130分辨率：300*450dpi打印速度：20mm/h層厚：0.1mm1臺(tái)25.825.8用途：切割堆疊型快速成型設(shè)備，是可將設(shè)計(jì)模型進(jìn)行3D打印。實(shí)訓(xùn)演示教學(xué)部份使用。打印耗材（與打印機(jī)匹配）5套0.21配套電腦、電腦桌、椅子1套0.550.55教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)長(zhǎng)