快速原型制造技術(shù)課件

快速原型制造技術(shù)快速原型制造技術(shù)的產(chǎn)生全球一體化市場(chǎng)、制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要矛盾從技術(shù)發(fā)展角度,計(jì)算機(jī)、CAD、材料、激光等技術(shù)的發(fā)展和普及為新的制造技術(shù)的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)?？焖僭椭圃煊?0世紀(jì)80年代后期產(chǎn)生于美國(guó),并很快擴(kuò)展到日本及歐洲,于20世紀(jì)90年代初引入我國(guó),是近20年來(lái)制造技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破?！に柚?jì)算機(jī)、激光、精密傳動(dòng)、數(shù)控技術(shù)等現(xiàn)代手段,將CAD和CAM集成于一體,根據(jù)在計(jì)算機(jī)上構(gòu)造的三維模型能在很短的時(shí)間內(nèi)直接制造出產(chǎn)品樣品,使設(shè)計(jì)工作進(jìn)入種全新的境界。改善了設(shè)計(jì)過(guò)程中的人機(jī)交流,縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,加快了產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度,降低了企業(yè)投資新產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的零件加工過(guò)程是先制造毛坯,然后經(jīng)切削加工,從毛坯上去除多余的材料得到零件的形狀和尺寸,這種方法統(tǒng)稱為材料去除制造?？焖僭图夹g(shù)徹底擺脫了傳統(tǒng)的“去除”加工法,而基于“材料逐層堆積”的制造理念,將復(fù)雜的三維加工分解為簡(jiǎn)單的材料二維添加的組合,它能在CAD模型的直接驅(qū)動(dòng)下,快速制造任意復(fù)雜形狀的三維實(shí)體,是一種全新的制造技術(shù)?？焖僭椭圃旒夹g(shù)的基本概念快速原型制造技術(shù)(RapidPrototypeManufacturing,RPM)是綜合利用CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、機(jī)械工程、電子技術(shù)及激光技術(shù)的技術(shù)集成以實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到三維寥體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù)。它是一種基于離散堆積成形思想的新型成形技術(shù),是由CAD模型直接驅(qū)動(dòng)的快速完成任意復(fù)雜形狀三維實(shí)體零件制造的技術(shù)的總稱。三、快喜到造術(shù)的喜事理錄事基本原理快速原型制造技術(shù)徹底擺脫了傳統(tǒng)的“去除”加工法,而基于“材料逐層堆積”的制造理念,將復(fù)雜的三維加工分解為簡(jiǎn)單的材料二維添加的組合,它能在CAD模型的直接驅(qū)動(dòng)下,快速制造任意復(fù)雜形狀的三維實(shí)體,是種全新的制造技術(shù)從成形角度看,零件可視為逐點(diǎn)、線、面的疊加而成從cAD模型中離散得到點(diǎn)、線、面的幾何信息,再與快速成形的工藝參數(shù)信息結(jié)合,控制材料有規(guī)律地、精確地由點(diǎn)、線到面,由面到體地逐步堆積成零件。從制造角度看,它根據(jù)CAD造型生成零件三維幾何信息,控制三維的自動(dòng)化成形設(shè)備,通過(guò)激光束或其他方法將材料逐層堆積而形成成形零件。三、快到造統(tǒng)術(shù)的基事愛(ài)基事程基本冠程L[羅a)零件設(shè)計(jì)b)CAD模型c)模型近似處理(網(wǎng)格化)d)數(shù)據(jù)處理e)零件制造)產(chǎn)品的⊙D:應(yīng)用三維CAD軟件,根據(jù)產(chǎn)品要求設(shè)計(jì)三維模型,或采用逆向工程技術(shù)獲取產(chǎn)品的三維模型。(2)三維鎮(zhèn)型的近外理:用一系列小三角形平面來(lái)逼近模型上的不規(guī)則曲面,從而得到產(chǎn)品的近似模型)三繼亙的z向高(即分層處理):將近似模型沿高度方向分成一系列具有一定厚度的薄片,提取層片的輪廓信息4)層片信息,生成微代碼:根據(jù)層片幾何信息,生成層片加工數(shù)控代碼,用以控制成形機(jī)的加工運(yùn)動(dòng)。(5)逐層堆積制造:在計(jì)算機(jī)控制下,根據(jù)生成的數(shù)控指令,成形頭在平面內(nèi)按截面輪廓進(jìn)行掃描,固化液態(tài)樹(shù)脂,從而堆積出當(dāng)前的一個(gè)層片,并將當(dāng)前層與已加工好的零件部分粘合。然后,成形機(jī)工作臺(tái)面上升或下降一個(gè)層厚的距離,再堆積新的一層。如此反復(fù)進(jìn)行直到整個(gè)零件加工完畢(6)后處理:對(duì)完成的原型進(jìn)行處理,使之達(dá)到要求。三維模型的近似處理用一系列小三角平面來(lái)逼近模型上的自由曲面,每一個(gè)小三角形由三個(gè)頂點(diǎn)和一個(gè)法矢量來(lái)表示,角形的大小可以選擇,從而得到不同的曲面近似精度。■經(jīng)近似處理的三維模型文件格式為STL,典型的商品化cAD系統(tǒng)都有sL文件輸出的數(shù)據(jù)接粉出