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《光固化快速成型制件的精度研究_趙清》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第２期（總第１７１期）機械工程與自動化Ｎｏ．２２０１２年４月ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ＆ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＡｐｒ．文章編號：１６７２－６４１３（２０１２）０２－００９６－０３光固化快速成型制件的精度研究趙清，方芳，王鵬（沈陽工業(yè)大學機械工程學院，遼寧沈陽１１０８７０）摘要：光固化快速成型是目前較為成熟的一種快速成型方法，其制件精度較低。以實體件為例，對影響光固化快速成型制件精度的各種參數(shù)進行了實驗研究，并對各參數(shù)進行了分析。關(guān)鍵詞：光固化成型；精度；工藝參數(shù)中圖分類號：ＴＦ１２４．３∶ＴＰ３９１．７２文獻標識碼：Ａ０引言３個方面符合設(shè)計要求的程度。影響
2、光固化快速成型快速成型技術(shù)（ＲＰ技術(shù)）是２０世紀９０年代初發(fā)精度的因素有很多，包括成型前的數(shù)據(jù)處理、成型過程展起來的一種先進的制造技術(shù)。它突破了傳統(tǒng)的加工的工藝參數(shù)選擇和后處理的支撐去除等方面。目前，模式，不需機械加工設(shè)備即可快速地制造形狀極為復國內(nèi)外的學者都對影響制件精度的若干因素進行了大雜的工件，被認為是近些年制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大量的研究，主要有以下幾個方面。［１］突破。ＲＰ技術(shù)將機械、電子和材料等學科綜合起２．１ＳＴＬ格式轉(zhuǎn)化對制件精度的影響來，并將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化為具有一定功能的原型或者直ＳＴＬ即為三維實體模型文件經(jīng)過離散角化處理接制造出零件，充分體現(xiàn)了其自動、快
3、速和精確的特后得到的模型文件。ＳＴＬ文件格式是美國３ＤＳｙｓｔｅｍ點，大大縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，對于制造企業(yè)的模公司首先提出的一種文件格式，目前已成為ＣＡＤ系型、原型及成形件的制造等都將產(chǎn)生深遠的影響。但統(tǒng)與ＲＰＭ系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換標準。該文件格式采是該加工方法涉及ＣＡＤ造型、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、參數(shù)設(shè)置和用小三角形面片來近似地逼近三維ＣＡＤ模型的外表［３］后處理等環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的誤差都將直接影響面，可以較大程度地簡化ＣＡＤ模型的數(shù)據(jù)格式。成型工件的精度。因此，本文以一實體件為例，對光固但實際上，因為它是一種近似表示，所以不可能完全地化成型過程中影響制件精度的因素進行了分析
4、。表達實際的表面信息，會不可避免地產(chǎn)生誤差，尤其是１光固化快速成型的發(fā)展對曲面。顯然，小三角形數(shù)量的多少將直接影響近似光固化快速成型（ＳｔｅｒｅｏＬｉｔｈｏｇｒａｐｈｙＡｐｐａｒａｔｕｓ，逼近的精度，精度要求越高，生成的三角形就應該越ＳＬＡ）是目前世界上研究最深入、技術(shù)最成熟、應用最多，這樣就增大了存儲空間和數(shù)據(jù)的處理時間。所以［２］廣泛的一種快速成型方法。它以液態(tài)光敏樹脂為原在選擇轉(zhuǎn)化精度時，應該考慮到產(chǎn)品精度的具體要求，料，通過計算機來控制紫外光燈或激光使其固化成型。從而選擇合適的轉(zhuǎn)化精度。該方法制作效率高，材料利用率接近１００％，并且方便２．２光斑補償直徑對制件精
5、度的影響快捷，能夠全自動地制造出形狀非常復雜的零件。成在光固化快速成型中，圓形光斑是有一定直徑的，型后的制件透明晶瑩，強度和硬度都很高，可以直接作不能將其近似地看成聚焦的光點，光能量聚集在整個為功能件。正是由于光固化快速成型方法的這些優(yōu)點光斑范圍內(nèi)，其固化的線寬是該光斑直徑的大小。如和用途，使其自問世以來迅速發(fā)展，成為近年來制造技果不采用補償，光斑的掃描路徑如圖１（ａ）所示。成型術(shù)領(lǐng)域中最熱門的研究課題之一。后的制件實體每側(cè)尺寸都大了一個光斑半徑，最終導２光固化快速成型中影響制件精度的因素致制件的整體尺寸大了一個光斑直徑，使零件出現(xiàn)了制件精度是指成型工件的精度，包括形狀
6、精度、尺正偏差。為了減小或消除正偏差，需將掃描路徑向制寸精度和表面精度，即成型工件要在形狀、尺寸和表面件實體內(nèi)部縮進一個光斑半徑，使制件的尺寸誤差為收稿日期：２０１１－１１－１７；修回日期：２０１１－１１－２７作者簡介：趙清（１９５９－），男，遼寧新賓人，教授，博士，主要研究方向為機械設(shè)計、工業(yè)工程。２０１２年第２期趙清，等：光固化快速成型制件的精度研究·９７·零。因此應根據(jù)制件誤差的大小修正補償直徑的大小，為重要。假定其他工藝參數(shù)不變的情況下，不同分層使補償直徑與實際光斑直徑的大小相等，見圖１（ｂ）。厚度對制件精度的影響見表３。從表３可以看出，分層厚度越小尺寸偏差就越
7、小，但最好不要低于０．０６ｍｍ，否則制件將發(fā)生翹曲變形。表３分層厚度對制件精度的影響分層厚度掃描間距掃描速度測量尺寸尺寸偏差ｍｍｍｍｍｍ／ｓｍｍｍｍ０．２０．２３００２９．４１－０．５９０．１５０．２３００２９．６９－０．３１０．１０．２３００２９．８７－０．１３圖１光斑對制件的影響２．４掃描速度對制件精度的影響假定其他工藝參數(shù)不變的情況下，以圖２的實體如果掃描速度過大，樹脂因為吸收不到足夠的能件為例對光斑補償直徑對制件精度的影響進行分析。量而不能固化成型；而掃描速度過小，樹脂吸收紫外線的能量就多，則最大固化線幅增大，相鄰的固化線條重合度
