快速成形實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

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1、快速成形實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)工程訓(xùn)練中心2010年12月1、實(shí)習(xí)目的及要求22、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容23、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及設(shè)備24、實(shí)訓(xùn)安全及注意事項(xiàng)25、快速成形的產(chǎn)生、發(fā)展36、快速成型技術(shù)的原理、工藝過(guò)程及技術(shù)特點(diǎn)47、FDM設(shè)備操作118、快速成形249、模型的后處理281、實(shí)習(xí)目的及要求1）掌握快速成形的基木理論；2）了解快速成形工藝方法種類及特點(diǎn)；3）掌握快速成形設(shè)備操作方法。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）快速成形的基本理論（1）快速成形的產(chǎn)生、發(fā)展；（2）快速成形的工作原理及分類。2）快速成形設(shè)備的操作（Aurora軟件的使用方法）3）產(chǎn)品原型的加工做過(guò)程3、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及設(shè)備1）場(chǎng)地創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室（三樓）2）設(shè)

2、備一臺(tái)快速成形機(jī)4、實(shí)訓(xùn)安全及注意事項(xiàng)1）應(yīng)嚴(yán)格遵守長(zhǎng)春工業(yè)人學(xué)及T程訓(xùn)練屮心關(guān)于校規(guī)校紀(jì)、廠規(guī)廠紀(jì)的冇關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格遵守各項(xiàng)安全操作規(guī)程，愛(ài)護(hù)所使用的各個(gè)設(shè)備，維護(hù)保養(yǎng)所使用的機(jī)床，并保持教學(xué)場(chǎng)地的環(huán)境衛(wèi)生；2）嚴(yán)格服從教師的指導(dǎo)，不得擅自使用未經(jīng)允許使用的設(shè)備及附件；3）正確開(kāi)關(guān)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)編程結(jié)束示應(yīng)關(guān)閉計(jì)算機(jī)；4）不得損壞所使用的各個(gè)設(shè)備、附件及工夾量具，并切實(shí)保證人身安全和設(shè)備安全；5）進(jìn)行加工所使用的程序必須經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師的檢查方可使用。5、快速成形的產(chǎn)生、發(fā)展快速成形技術(shù)指在不需要任何刀具、模具、工裝的情況下，根據(jù)產(chǎn)品的三維CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，利用快速成形設(shè)備及自上而下

3、分層堆積的T?藝，快速準(zhǔn)確地制造出產(chǎn)品原型的一項(xiàng)新技術(shù)?？焖俪尚渭夹g(shù)簡(jiǎn)稱:RP技術(shù)(RapidPrototyping)o由于工藝上的革命性變革，該技術(shù)徹底突破了傳統(tǒng)加工工藝的束縛，可方便地加工空間復(fù)朵曲面及各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，并在兒天甚至兒小時(shí)內(nèi)將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為可供實(shí)用的產(chǎn)品原型。該產(chǎn)品原型可用來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證、功能檢測(cè)、裝配檢測(cè)有及新產(chǎn)品展示，甚至可以直接作為零件使用。不僅大大減少了設(shè)計(jì)周期，而冇效降低了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。該技術(shù)還可為一些冇前景的應(yīng)用機(jī)械解決工藝難題，并可帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)如激光、電控、計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及新材料、新工藝的發(fā)展。由于該技術(shù)在加速設(shè)計(jì)、溝通設(shè)計(jì)與制造及迅速形成生產(chǎn)

4、能力等方而可以給企業(yè)帶來(lái)無(wú)為倫比的竟?fàn)幠芰?，因而出現(xiàn)伊始，就受到了工業(yè)界的廣泛重視?？焖俪尚蔚母拍钍加?0世紀(jì)80年代，美國(guó)貓公司、UVP公司及口本名古屋工業(yè)研究所分別提出了應(yīng)用紫外激光I古I化光敏樹(shù)脂，通過(guò)逐層堆積制造三維實(shí)體的快速制造新概念。1988年第一臺(tái)商品化的快速成形設(shè)備面市。短短兒年內(nèi)，快速成形技術(shù)迅猛發(fā)展，多種快速成形系統(tǒng)相繼問(wèn)世,如美國(guó)3D公司的激光光固法快速成形系統(tǒng)(SLA)、Helisys公司的激光選擇切割快速成形系統(tǒng)(LOM)、Stratasys公司的熔融堆積快速成形系統(tǒng)(FDM)以及徳國(guó)EOS公司的激光選擇性燒結(jié)快速成形系統(tǒng)(SLS)等。到1994年，全

5、球已銷售了近千臺(tái)快速成形設(shè)備，而1995年銷量達(dá)到了500余臺(tái)。與Z對(duì)應(yīng)的快速成形技術(shù)服務(wù)小心也由1992年的幾十家迅速發(fā)展到1996年的200余家。現(xiàn)在是多少？快速成形一經(jīng)岀現(xiàn)，就受到了國(guó)內(nèi)外科技及工業(yè)界的廣泛重視，自20世紀(jì)90年代開(kāi)始,美國(guó)和歐洲每年都耍舉行一次專門(mén)的快速成形技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)。近幾年來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用更成為許多國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議的主要議題之一。隨著計(jì)算機(jī)集成技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光、精密測(cè)最及制造及新材料、新工藝的發(fā)展，快速制造技術(shù)還將進(jìn)一步完善。其發(fā)展趨勢(shì)可歸納如下：1)設(shè)備分辨率更高，可制作傳統(tǒng)工藝無(wú)法制作的復(fù)雜、精密的產(chǎn)品，如照相機(jī)、磁頭等，可制作的最小

6、尺寸v0.5mm；2)產(chǎn)品制造精度更高，尺寸精度更接近實(shí)際產(chǎn)品；3)制造速度更快；4)設(shè)備的H動(dòng)化程度更高，不僅可白動(dòng)生產(chǎn)，而且可白動(dòng)監(jiān)控生產(chǎn)狀況，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，自動(dòng)診斷故障，使設(shè)備可靠性更好，維護(hù)更方便；5)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，節(jié)約能源；6)減少或消除生產(chǎn)原材料對(duì)環(huán)境的污染；7）開(kāi)發(fā)出更好更適用的材料，使其強(qiáng)度及韌性進(jìn)一步捉高。6、快速成型技術(shù)的原理、工藝過(guò)程及技術(shù)特點(diǎn)快速成型屬于離散/堆積成型。它從成型原理上提出一個(gè)全新的思維模式三維模型，即將計(jì)算機(jī)上制作的零件三維模型，進(jìn)行網(wǎng)格化處理并存儲(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行分層處理，得到各層截而的二維輪廓信息，按照這些輪廉信息自動(dòng)生成加工路徑，山

7、成型頭在控制系統(tǒng)的控制下,選擇性地固化或切割一層層的成型材料，形成各個(gè)截面輪廓薄片，并逐步順序疊加成三維坯件，然后進(jìn)行坯件的后處理，形成零件。6.1快速成型的工藝過(guò)程具體如下：1）產(chǎn)品三維模型的構(gòu)建。由于RP系統(tǒng)是由三維CAD模型直接驅(qū)動(dòng)，因此首先耍構(gòu)建所加工工件的三維CAD模型。該三維CAD模型可以利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（如Pro/E>I-DEAS、SolidWorks>UG等）肓接構(gòu)建，也可以將已有產(chǎn)吊的二維圖樣進(jìn)行轉(zhuǎn)換而形成三維模型，或?qū)Ξa(chǎn)品實(shí)體進(jìn)行激光扌訂描、CT斷層掃描，得到點(diǎn)云數(shù)