金屬增材制造工藝制訂與實(shí)施 課件 項(xiàng)目五 打印制作拓?fù)鋬?yōu)化的 任務(wù)二

項(xiàng)目五

打印制作拓?fù)鋬?yōu)化的摩托車支架THREEDIMENSIONALPRINTINGSLM:Selectivelasermelting（選擇性激光熔化）是利用金屬粉末在激光束的熱作用下快速熔化、快速凝固的一種技術(shù)?！督饘僭霾闹圃旃に囍朴喤c實(shí)施》教材課件任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)STATUSOFINDUSTRYDEVELOPMENTYOURLOGO任務(wù)二

數(shù)據(jù)處理與編程?任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.能運(yùn)用UG軟件對(duì)模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，確保滿足設(shè)計(jì)要求；

2.掌握摩托車支架SLM增材制造的工藝特點(diǎn)及工藝規(guī)程；

3.能應(yīng)用切片軟件，合理選擇加工參數(shù)，完成打印程序準(zhǔn)備。任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)】一、拓?fù)鋬?yōu)化條件分析思路

1.工況分析

2.載荷分析

3.材料分析

4.設(shè)計(jì)空間分析

5.目標(biāo)分析任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋊優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表步驟名稱說(shuō)明圖示（一）打開(kāi)軟件、模型1.打開(kāi)NX2007設(shè)計(jì)軟件2.打開(kāi)設(shè)計(jì)好的模型

（二）拓?fù)鋬?yōu)化前模型處理1.為減材后處理表面留取加工余量，選用偏置命令，單邊偏移0.5mm2.為拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)置參考體任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表（二）拓?fù)鋬?yōu)化前模型處理1.為減材后處理表面留取加工余量，選用偏置

命令，單邊偏移0.5mm2.為拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)置參考體任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表（三）進(jìn)入拓?fù)鋬?yōu)化功能區(qū)1.單擊主頁(yè)功能條下基本建模命令下的更多下拓?fù)鋬?yōu)化功能鍵。任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表（四）拓?fù)鋬?yōu)化基本設(shè)置（右擊研究01選擇編輯）1.分析類型選擇默認(rèn)設(shè)置2.優(yōu)化目標(biāo)選擇默認(rèn)設(shè)置3.分辨率選擇默認(rèn)設(shè)置任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表(五)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)空間設(shè)置1.創(chuàng)建設(shè)計(jì)空間:右擊設(shè)計(jì)空間，單擊新建。

2.選擇設(shè)計(jì)空間:選擇繪制模型體。最后單擊確定鍵。

3.指派材料:單擊指派材料后面小圖標(biāo)。指派材料Aluminum6061。最后單擊確定鍵。任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表3.指派材料:單擊指派材料后面小圖標(biāo)。指派材料Aluminum6061。最后單擊確定鍵。

4.構(gòu)造體：右擊新建構(gòu)造體，方法選擇抽殼。依次選擇紅色參考體，并設(shè)置合適的壁厚參數(shù)為12mm、8mm。最后單擊確定鍵。任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表5.形狀約束：右擊形狀約束選擇新建，在打開(kāi)的形狀約束對(duì)話框里選擇平面對(duì)稱，選擇對(duì)稱平面1和2，會(huì)自動(dòng)生成對(duì)稱平面。最后單擊確定鍵。

6.優(yōu)化約束：右擊優(yōu)化約束，單擊新建。選擇質(zhì)量目標(biāo)，輸入合適的質(zhì)量值。最后單擊確定鍵。任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表(六)拓?fù)鋬?yōu)化分析約束設(shè)置1.分析約束：右擊分析約束，單擊新建。選擇銷住，根據(jù)模型工作狀態(tài)，選擇圖示兩曲面。最后單擊確定鍵。任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表七)拓?fù)鋬?yōu)化分析載荷設(shè)置1.右擊分析載荷，單擊新建，打開(kāi)分析載荷對(duì)話框。選擇力，設(shè)置載荷1、載荷2、載荷3、載荷4、載荷5、載荷6.先選擇受力面，再選擇力的方向，最后輸入力的數(shù)值。任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表（八）優(yōu)化分析單擊上側(cè)功能區(qū)優(yōu)化圖標(biāo)，進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化。待進(jìn)度完成后，單擊優(yōu)化導(dǎo)航器中的設(shè)計(jì)空間圖標(biāo)，顯示出優(yōu)化方案。任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表（九）優(yōu)化結(jié)果查看1.單擊上側(cè)功能區(qū)結(jié)果設(shè)置，打開(kāi)結(jié)果設(shè)置對(duì)話框。任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程二、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟（見(jiàn)表5-2-1）表5-2-1拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)步驟說(shuō)明表2.點(diǎn)擊結(jié)果類型，查看位移

3.點(diǎn)擊結(jié)果類型，查看應(yīng)力拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果要主動(dòng)跟客戶溝通，并提供仿真測(cè)試報(bào)告，經(jīng)協(xié)調(diào)論證，再次核實(shí)優(yōu)化結(jié)果，必須客戶簽字確認(rèn)后，再進(jìn)行下一步的切片編程操作。任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）步驟名稱說(shuō)明圖示（一）打開(kāi)軟件打開(kāi)3DXpert軟件單擊上方工具菜單圖標(biāo)，新建mm3D打印項(xiàng)目任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（二）選擇打印機(jī)1.單擊右側(cè)工具欄圖標(biāo)，編輯打印機(jī)

2.編輯打印機(jī)的型號(hào)、基板類型(150基板）、材料、最小懸垂角度（45.）任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（三）導(dǎo)入模型1.單擊右側(cè)右側(cè)工具欄圖標(biāo)，-增加3DP組件（stl，step等文件）

2.保持原始方向任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（四）模型擺放：模型擺放軸測(cè)圖、正視圖（距底面2mm）單擊右側(cè)右側(cè)工具欄圖標(biāo)，確定物體位置

2.Z增量輸入2mm，讓物體離底面2mm任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）3.查看軸測(cè)圖、正視圖任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（五）打印前準(zhǔn)備1.單擊右側(cè)工具欄圖標(biāo)，進(jìn)行打印前準(zhǔn)備：檢查各類型特征任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）2.單擊檢查（檢查各類型特征）

3.單擊右側(cè)工具欄圖標(biāo)，建立模型分析任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（六）支撐設(shè)計(jì)1.單擊右側(cè)工具欄圖標(biāo)，設(shè)置支撐管理器

2.設(shè)置創(chuàng)建區(qū)域：懸垂角度為“45”，最小寬度為“2”，偏置為“1”，與垂直面的角度為“10”，勾選最底部區(qū)域選項(xiàng)任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）3.在支撐區(qū)域顯示軸測(cè)圖

4.選好支撐區(qū)域

5.添加格柵圖案格柵參數(shù)：偏移填充X、Y偏置0.04mm勾選填充填充類型為PlusSign距離2mm任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）6.選好格柵圖案

7.格柵圖案增加墻支撐，支撐參數(shù)：勾選外邊界類型選擇窄水滴型單元尺寸為3mm材料厚度為單激光軌跡齒距1.5mm齒寬0.25mm高度1.5mm穿透高度0.12mm底座高度2mm

8.底面其余區(qū)域參考第一個(gè)墻支撐添加支撐任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）9.選取支撐區(qū)域

10.添加格柵圖案格柵參數(shù)：偏移填充X、Y偏置0.04mm勾選刪除邊界勾選填充填充類型為PlusSign距離2mm任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）11.選擇格柵圖案任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）12.格柵圖案增加墻支撐，支撐參數(shù)：材料厚度為單激光軌跡齒距1.5mm齒寬0.25mm高度1.5mm穿透高度0.12mm任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）13.其余區(qū)域參考第第二墻支撐添加支撐任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）14.支撐加載完成，查看正視圖、軸測(cè)圖任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（七）參數(shù)設(shè)置1.分配工藝（1）單擊右側(cè)工具欄，計(jì)算切片任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（2）選擇掃描策略（3）編輯掃描策略參數(shù)任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（4）Part掃描策略參數(shù)：（單位um）切片層厚30工藝間交錯(cuò)200勾選墻支撐運(yùn)動(dòng)勾選考慮氣流方向避開(kāi)夾角范圍37°旋轉(zhuǎn)起始角30°增量角度67°勾選下表面（3層，角度大于30°）、中間層任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（5）Part掃描策略輪廓參數(shù)（單位um）C1輪廓參數(shù)：下表面80；中間層80；勾選尖部、進(jìn)入、退出、等長(zhǎng)分割20000；方向指引為反轉(zhuǎn)，掃描順序?yàn)檫B續(xù)C2輪廓參數(shù)：下表面160；中間層160；勾選尖部、進(jìn)入、退出、等長(zhǎng)分割20000；方向指引為反轉(zhuǎn)，掃描順序?yàn)檫B續(xù)任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（6）Part掃描策略填充軌跡參數(shù)（單位um）填充軌跡參數(shù)：下表面240、中間層240填充下表面區(qū)域：條帶形式，步距100，單元寬度8000，單元邊界否，偏置、交錯(cuò)為0，掃描順序連續(xù)，填充方向水平填充中間層區(qū)域：條帶形式，步距100，單元寬度8000，單元邊界否，偏置、交錯(cuò)為0，掃描順序連續(xù)，填充方向水平任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（7）WallSupport掃描策略常規(guī)參數(shù)切片層厚60工藝間交錯(cuò)200勾選墻支撐運(yùn)動(dòng)避開(kāi)夾角范圍37°旋轉(zhuǎn)起始角30°增量角度67°任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（7）WallSupport掃描策略輪廓參數(shù)C1輪廓參數(shù)：勾選尖部、進(jìn)入、退出、等長(zhǎng)分割20000；方向指引為反轉(zhuǎn)，掃描順序?yàn)檫B續(xù)任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（8）WallSupport掃描策略填充軌跡參數(shù)無(wú)填充軌跡任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）2.激光參數(shù)單擊工藝設(shè)計(jì)界面左下角“激光參數(shù)”按鈕任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（1）層厚度30um零件實(shí)體激光參數(shù)界面（下表面）C1功率300W

速度900mm/sC2功率300W

速度900mm/s填充

功率310W速度900mm/s任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（2）層厚度30um零件實(shí)體激光參數(shù)界面（中間層）C1功率310W

速度1000mm/sC2功率310W

速度1000mm/s填充

功率330W速度1000mm/s任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（3）層厚度60um零件墻支撐激光參數(shù)界面功率320w速度800mm/s任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（4）Part激光參數(shù)應(yīng)用至策略設(shè)置（5）WallSupport激光參數(shù)應(yīng)用至策略設(shè)置任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（八）計(jì)算切片1.選好策略后開(kāi)始切片處理任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（九）仿真觀察單擊右側(cè)工具欄圖標(biāo)，設(shè)置切片查看器。拖動(dòng)進(jìn)度條查看切片是否正確任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）（十）后置程序1.單擊右側(cè)工具欄輸出至打印機(jī)：導(dǎo)出CLI格式文件任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程【切片編程步驟】（見(jiàn)表5-2-2）2.選擇要保存的地址任務(wù)二數(shù)據(jù)處理與編程3.3DXpert3DXpert是由3DSystems開(kāi)發(fā)的金屬3D打印配套軟件，作為單一集成的解決方案，涵蓋整個(gè)金屬增材制造流程及后處理加工過(guò)程。使用該軟件，將不再需要整合不同