快速成型技术 2精选.pdfVIP

第六章 快速成型技术2 4.1 快速原型技术简介2 4.1.1 快速成型的基本原理2 4.1.2 快速成型的工艺过程3 4.1.3 快速原形技术的特点3 4.2RP工艺方法简介5 4.2.1典型RP工艺方法简介5 4.2.2 典型快速成型工艺比较8 4.2.3 其他快速成型工艺9 4.3SCPS350紫外光快速成型机10 4.3.1SCPS350紫外光快速成型机基本原理及制作过程10 4.3.2SCPS350紫外光快速成型机床控制软件的介绍13 4.3.3SCPS350紫外光快速成型机机床实例讲解16 1 第六章 快速成型技术 4.1 快速原型技术简介 (RapidPrototyping) 80 90 快速成型 是上世纪 年代末及 年代初发展起来的新兴制造技 术，是由三维CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称。它集成了CAD 技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。 由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条 件下生成几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。 与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和 数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。通过与数控加工、铸造、 金属冷喷涂、硅胶模等制造手段相结合，已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段， 在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。 RP 快速成型技术自问世以来，得到了迅速的发展。由于 技术可以使数据模型转化为 物理模型，并能有效地提高新产品的设计质量，缩短新产品开发周期，提高企业的市场竞 争力，因而受到越来越多领域的关注，被一些学者誉为敏捷制造技术的使能技术之一。 4.1.1 快速成型的基本原理 与传统的机械切削加工，如车削、铣削等 “材料减削”方法不同的是，“快速成型制 造技术”是靠逐层融接增加材料来生成零件的，是一种 “材料迭加”的方法，快速成型技 术采用离散/堆积成型原理，根据三维CAD模型，对于不同的工艺要求，按一定厚度进行 分层，将三维数字模型变成厚度很薄的二维平面模型。再将数据进行一定的处理，加入加 工参数，在数控系统控制下以平面加工方式连续加工出每个薄层，并使之粘结而成形。实 际上就是基于“生长”或 “添加”材料原理一层一层地离散叠加，从底至顶完成零件的制 作过程。快速成型有很多种工艺方法，但所有的快速成型工艺方法都是一层一层地制造零 件，所不同的是每种方法所用的材料不同，制造每一层添加材料的方法不同。该技术的基 本特征是 “分层增加材料”，即三维实体由一系列连续的二维薄切片堆叠融接而成，如图 2 4-1所示。 图4-1 RP 的成形原理 4.1.2 快速成型的工艺过程 （1）三维模型的构造：按图纸或设计意图在三维CAD设计软件中设计出该零件的 CAD实体文件。一般快速成型支持的文件输出格式为ST 模型，即对实体曲面做近似的 所谓面型化处理，是用平面三角形面片近似模型表面。以简化CAD模型的数据格式。便 于后续的分层处理。由于它在数据处理上较简单，而且与CAD系统无关，所以很快发展 为快速成型制造领域中CAD系统与快速成型机之间数据交换的标准，每个三角面片用四 个数据项表示。即三个顶点坐标和一个法向矢量，整个CAD模型就是这样一个矢量的集 合。在一般的软件系统中可以通过调整输出精度控制参数，