快速成型技术加快产品创新中的知识螺旋
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快速成型技术的多领域应用与发展摘要:简要介绍了快速成型技术的基本原理、工艺方法和技术特点。
阐述了快速成型技术在工业造型、制造、模具、医学、航天等多领域的应用,探讨了快速成型技术今后的发展趋势。
关键词:快速成型技术原型快速制模应用快速成型技术RP(Rapid Protot-yping RP)是20世纪80年代末开始发展起来的一种基于逐层累加成型的新兴制作工艺,它是集多种先进科技于一体的能够迅速将设计思想转化为产品的现代先进制造技术。
它为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。
快速成型工艺是一个涉及CAD/CAM、逆向工程技术、分层制造技术、数据编程、材料编制、材料制备、工艺参数设置及后处理等环节的集成制造过程。
通俗地说,快速成型技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。
近十几年来,随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈。
尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用,使得RP技术得到了异乎寻常的高速发展,表现出很强的生命力和广阔的应用前景。
快速成型制造工艺PR技术是将传统的“去除”加工方法(由毛坯切去多余材料形成产品)改变为“增加”加工方法(将材料逐层累积形成产品),采用离散分层/堆积的原理,由CAD模型直接驱动,快速制作原型或三维实体零件的一种全新的制造技术。
快速成型技术发展至今,以其技术的高集成性、高柔性、高速性而得到了迅速发展,目前,快速成型的工艺方法已有几十种之多,其中主要工艺有四种基本类型: 光固化成型法(Stereo lithography Apparatus, SLA)、叠层实体制造法(Laminated Object Manufacturing, LOM)、选择性激光烧结法(Selective Laser Sintering, SLS) 和熔融沉积制造法(Fused Deposition Manufacturing, FDM)。
快速成型技术的工作原理快速成型技术(Rapid Prototyping Technology,RPT),也称为快速制造技术(Rapid Manufacturing Technology,RMT),是指采用计算机辅助设计(CAD)、数控加工(CNC)和分层制造技术(SLM)等手段,快速制作出具有复杂内部结构的三维实物模型或器件的一种先进制造技术。
快速成型技术主要包括三个方面的内容:现代制造方式、CAD技术和快速成型技术。
快速成型技术的工作原理是将设计图或CAD模型转为STL文件,再将STL文件通过计算机化控制系统控制加工设备的动作,并以逐层堆积、覆盖、切割、加压等方式将逐层依次进行制造,直至完成所需产品的加工制造。
其具体工作流程如下:1.设计阶段首先,使用计算机辅助设计(CAD)软件将所需产品的三维模型绘制出来。
CAD绘图是快速成型技术的关键环节,决定了产品的实际制造效果和制造成本,需要使用专业的CAD软件进行设计。
2.模型处理阶段CAD设计完成后,需要进行一系列的模型处理。
主要包括增补模型壳体、提高模型强度、修复模型错误等。
这一阶段的处理对制造成型的质量和效率有直接的影响。
3.数据修复阶段接下来进入数据修复阶段,对CAD绘制过程中的错误进行修复和清理,以确保STL文件的精度和准确性,避免在制造过程中出现数据错乱和失真等问题。
4.切片阶段STL文件经过数据处理后,需要切成非常小的层面,比如0.1mm,这个过程称为切片。
通过这个过程将模型切成多个水平层面形成多个切片。
每层镶嵌在一起就变成了整个模型。
5.加工阶段加工阶段就是将切片依次导入数控加工机中,喷射实现逐层累加和压实,也就是通常所说的“逐层堆叠”过程。
这个过程就是快速成型技术的核心技术。
6.后处理阶段最后的后处理阶段可以将产品进行研磨、喷漆、涂料处理等等。
完成整个产品制造的过程。
总之,快速成型技术极大地缩短了从概念到产品推向市场的时间。
快速成型技术的高效加工和制造过程为设计师提供更好的自由度,可以随意尝试和实验不同的设计方案,以最快的速度推向市场产品。
金工实习车工心得体会范文金工实习车工心得体会范文这次实习,让我们明白做事要认真留意细致,不得有半点马虎,同时也培养了我们坚强不屈的本质,不到最后一秒决不放弃的毅力!下面是由小编带来的有关金工实习心得体会5篇,以方便大家借鉴学习。
金工实习心得体会1钳工是我们这次金工实习中相对最累的一个工种,我们的任务是要将一块条形的坯料加工成一个锤头。
在操作之前师傅先给我们讲解了有关钳工工种和所用工具的一些内容,我们了解到,钳工的种类是很多的,例如说装配钳工、划线钳工等,钳工是金属加工中相当重要的一个工种,在产品的加工、机械维护以及修理中都需要钳工的参与。
钳工所用的工具最重要的就是虎钳了,还有手锯条,锉刀,以及钻床。
我们知道了钳工的主要内容为刮研、钻孔、攻套丝、锯割、锉削、装配、划线;了解了锉刀的构造、分类、选用、锉削姿势、锉削方法和质量的检测。
首先要正确的握锉刀,锉削平面时保持锉刀的平直运动是锉削的关键,锉削力有水平推力和垂直压力两种。
锉刀推进时,前手压力逐渐减小后手压力大则后小,锉刀推到中间位置时,两手压力相同,继续推进锉刀时,前手压力逐渐减小后压力加大。
锉刀返回时不施加压力。
这样我们锉削也就比较简单了。
老师具体向我们介绍了几种连接方法,焊接的概念、过程,常用焊接方法,特别是手弧焊,交流弧焊机,焊条的种类、型号、组成和作用,工艺参数的选择等,详细讲解了焊接的操作:引弧、运条、焊缝收尾,并一一向我们演示,指出各种大家易犯的错误,还说明了一些情况的处理。
最后,老师讲述了一些注意事项,焊接所产生的气味和刺眼的光对人体都是有害的,我们在操作时要懂得保护自己,带好手套和面罩。
从老师的讲解中我了解到:焊条的角度一般在七十到八十之间,要按照螺旋线来运条,运条的速度,要求当然是匀速,然而在实际操作中,我们往往是不快则慢,很难保持匀速,因此焊出来的结果是很不流畅的,有的地方停留时间短则当然没有焊好,还有裂纹,停留时间长的地方,则经常会出现被焊透的毛病,出现了漏洞。
金工实习心得体会总结金工实习心得体会总结篇1时间过得真快,一转眼间三周的实习时间就过了。
在这段时间里,我学到了很多在学校了学不到的东西,也认识到了自己很多的不足,感觉收益非浅。
“金工实习”是一门实践性的学科基础课,也是我们工科学生必须进行的工程训练、培养工程意识、学习工艺知识、提高综合素质的重要必修课。
但是我们作为工科的学生,在这之前一直没有受到严肃正式的工程训练。
就我自身而言,很可能由于长期的忽视,导致工程意识淡薄,没有对这种工科思维的精髓引起足够的重视。
同时在实际操作中,也远达不到工作的要求。
其实作为一名大一学生来说,如果在学习专业课之前直接就接触深奥的专业知识是不科学的,为此,学校带领我们进行了这次实习活动,让我们从实践中对机械专业获得一个感性认识,为今后专业课的学习打下坚实的基础。
实践是大学生活非常重要的一部分,是知识常新和发展的源泉,是检验真理的试金石,也是大学生锻炼成长的有效途径,它的重要性甚至超过了课堂。
一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。
大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力,为自己事业的成功打下良好的基础。
我想,通过这次实习让我认清了自己的很多不足和缺点。
第一个就是缺乏工作经验。
因为自己缺乏经验,很多问题而不能分清主次,还有些培训或是学习不能找到重点,随着实习工作的进行,我想我会逐渐积累经验的。
第二是工作态度仍不够积极。
在工作中仅仅能够完成布置的工作,在没有工作任务时不能主动要求布置工作,若没有工作做时就会松懈,不能做到主动学习,这主要还是因为懒惰在作怪,在今后我要努力克服惰性,没有工作任务时主动要求布置工作,没有布置工作时作到自主学习。
第三是工作时仍需追求完美,在工作中,不允许丝毫的马虎,严谨认真是时刻要牢记的。
快速成型技术在产品设计中的应用
快速成型技术是一种将数字化三维模型转化为实际物体的技术,通过计算机辅助设计
软件和材料加工设备实现原型设计与制造的重要方法。
在产品设计领域中,快速成型技术
应用广泛,主要应用于产品原型制作、产品的外观检验和最终产品的制造等方面。
一、原型制作
快速成型技术可以大大加快产品原型的制作速度,并可以提供高精度、高质量的原型。
使用传统的手工制作方法,需要耗费大量的时间和人力,而且在精度和质量方面也无法与
快速成型技术相比。
快速成型技术可以将设计师的概念迅速转化为实际产品样品,从而使
设计师可以更快地评估和确认其设计方案的可行性,对于新产品的开发和改良具有重要的
作用。
二、外观检验
在产品设计阶段,快速成型技术可以通过制造实际样品,方便设计师对产品的外观、
尺寸、色彩等方面进行检验。
传统的检验方式需要手动制作模型进行比对,费时费力,且
难以做到精度的一致性。
快速成型技术可以在短时间内制作多个产品样品,提高检验的效
率和准确性。
三、最终产品制造
快速成型技术可以直接将设计师的三维模型转化为零件,并可以在短时间内生产出更
具精度和质量的产品。
在快速成型技术中,材料的用量较少,制造过程中浪费的材料也较少,大大降低了生产成本,并提高了生产效率和产品质量。
综上所述,快速成型技术在产品设计中的应用广泛,具有很大的优势。
它可以减少产
品制造时间,提高产品设计和制造的效率和准确性,从而为产品的研发和改进提供了有力
的技术手段。
随着新材料和新技术的不断发展,快速成型技术将会在产品设计中发挥更为
重要的作用。
快速成型技术在产品设计中的应用快速成型技术是一种通过计算机模型和相应的设备,以较短的时间、较低的成本、精度高的方式制造出零部件或者实体的技术。
随着科技的发展,快速成型技术被广泛应用于汽车、机械、航空、医疗等工业制造领域。
在产品设计方面,快速成型技术在以下几个方面有着非常重要的应用。
一、高效的产品设计通过快速成型技术,产品设计者可以快速制造出原型模型,以形象和实际的方式展现设计想法,直接验证设计方案,避免了设计方案的漏洞和误差,有效提高了产品设计的效率。
快速成型技术制造的原型,同时也可用来测试装配性、耐久性、图案设计等。
并且,快速成型技术可以缩短前期开发周期,避免出现市场、竞争跟不上的状况。
二、提高产品质量传统制造工艺,例如注射、铸造、电火花加工等,让产品设计者及生产工人需要反复修正产品才能满足质量要求。
而采用快速成型技术,可以通过模拟生产过程进行实验、变换不同的材料、气压、温度等条件来调整工艺参数,从而更好地掌握良好的产品质量。
三、精度高相对于手工或者传统制造方式,快速成型技术可以将诸多复杂的制造环节转化为计算机模型,避免人为因素带来的误差,并且精度高,制造出来的零部件或者模型与设计的模型几乎一致。
四、降低成本传统制造方式需要制造模具、精密加工等较高成本的要素,而快速成型技术所需的成本相对较低,制造的产品更快速、更精确、更专业,从而大幅降低了制造成本。
通过快速成型技术的应用,产品设计者可以以更快的速度制造出更高质量的零部件或者模型,实现了快速成型,以满足市场竞争和客户需求的要求。
同时,也通过降低企业成本,实现了效益的快速提升,提高了企业的竞争力。
综上所述,快速成型技术在产品设计方面具有非常重要的应用前景。
尽管不断地推进着新技术的应用和不断的改进制造过程是必要的,但必须考虑到目标市场,材料、成本效益和终端用户使用场景的实际要求,才能充分地实现快速成型技术在产品设计中的应用。
题目:1、快速成型原理是什么?其技术有何特点?2、按制造工艺原理分,快速成型工艺主要分成哪几类?3、简述快速成型技术有哪些应用?4、典型的快速成型工艺有哪几种?试分析成型工艺的特点。
5、反求工程的基本含义是什么?应用在那几个方面?6、结合课程知识点,谈谈快速成型技术对新产品设计的作用。
1、快速成型原理是什么?其技术有何特点?快速成型原理RP系统可以根据零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来,就得到了所需制造的立体的零件。
当然,整个过程是在计算机的控制下,由快速成形系统自动完成的。
不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同,系统的工作原理也有所不同,但其基本原理都是一样的,那就是"分层制造、逐层叠加"。
这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。
每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
RP技术的基本原理是:将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据,计算机据此信息控制激光器(或喷嘴)有选择性地烧结一层接一层的粉末材料(或固化一层又一层的液态光敏树脂,或切割一层又一层的片状材料,或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂)形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体,再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体,便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。
自美国3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形机以来,已经有十几种不同的成形系统,其中比较成熟的有SLA、SLS、LOM和FDM等方法。
其成形原理分别介绍如下:(1)SLA快速成形系统的成形原理:成形材料:液态光敏树脂;制件性能:相当于工程塑料或蜡模;主要用途:高精度塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。
快速成型技术1、快速成型简介快速成型(RP)技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术,是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。
自该技术问世以来,已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用,并由此产生一个新兴的技术领域。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。
但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加",类似于数学上的积分过程。
形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
2、RP 技术的原理RP 技术是采用离散∕堆积成型的原理, 由CAD 模型直接驱动的通过叠加成型方出所需要零件的计算机三维曲面或实体模型, 根据工艺要求将其按一定厚度进行分层, 把三维电子模型变成二维平面信息(截面信息), 在微机控制下, 数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型, 图1 为RP 技术的基本原理。
图1 RP 技术的基本原理。
RP 技术体系可分解为几个彼此联系的基本环节: 三维CAD 造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等。
2.1立体光固化成型(SLA)该方法是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的一种快速成型方法。
SLA 技术原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描, 被扫描区域的树脂薄层( 约十分之几毫米) 产生光聚合反应而固化, 形成零件的一个薄层。
工作台下移一个层厚的距离, 以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂, 进行下一层的扫描加工, 如此反复, 直到整个原型制造完毕。
由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用, 故在工作时只需功率较低的激光源。
此外,因为没有热扩散, 加上链式反应能够很好地控制, 能保证聚合反应不发生在激光点之外, 因而加工精度高, 表面质量好, 原材料的利用率接近100%, 能制造形状复杂、精细的零件, 效率高。
快速成型技术概述现代科学技术的飞速进展,尤其是微电子、计算机、数控技术、激光技术、材料科学的进步为制造技术的变革与进展制造了前所未有的机遇,使得机械制造能够突破传统的制造模式,进展出一项崭新的制造技术一一,快速成型技术。
诞生背景快速成型技术的诞生主要有两方面的缘由:1)市场拉动市场全球化和用户需求共性化为先进制造技术提出了新的要求,随着市场一体化的进展,市场竞争越来越激烈,产品的开发速度成为竞争的主要冲突。
同时用户需求多样化的趋势日益明显,因此要求产品制造技术有较强的敏捷性,在不增加成本的前提下能够以小批量生产甚至单件生产产品。
2)技术推动新技术的进展为快速成型技术的产生奠定了技术基础,信息技术、计算机技术的进展、CAD/CAM技术的进展、材料科学的进展一新材料的消失、激光技术的进展为快速成型技术的产生和进展奠定了技术基础。
快速成型技术就是在这样的社会背景下在80年月后期产生于美国并快速扩展到欧洲和日本。
由于即技术的成型原理突破了传统加工中的塑性成形(如锻、冲、拉伸、铸、注塑加工等和切削成形的工艺方法,可以在没有工装夹具或模具的条件下快速制造出任意简单外形又具有肯定功能的三维实体原型或零件,因此被认为是近二十年来制造技术领域的一次重大突破。
基本原理与特征快速成型技术是一种将原型(或零件、部件)的几何外形!结构和所选材料的组合信息建立数字化描述模型,之后把这些信息输出到计算机掌握的机电集成制造系统进行材料的添加、加工,通过逐点、逐线、逐面进行材料的三维堆砌成型, 再经过必要的处理,使其在外观、强度和性能等方面达到设计要求,实现快速!精确地制造原型或实际零件、部件的现代化方法。
快速成型技术的特征为:(1)可以制造出任意简单的三维几何实体;(2)CAD模型直接驱动;(3)成形设施无需专用夹具或工具;(4)成形过程中无人干预或较少干预;快速成型技术的优势(1)响应速度快:与传统的加工技术相比,RP技术实现了CAD模型直接驱动, 成形时间短,从产品CAD或从实体反求获得数据到制成原型,一般只需要几小时至几十个小时,速度比传统成型加工方法快得多"这项技术尤其适于新产品的开发,适合小批量、简单(如凹槽、凸肩和空心嵌套等)、异形产品的直接生产而不受产品外形简单程度的限制,还改善了设计过程中的人机沟通,使产品设计和模具生产并行,从而缩短了产品设计、开发的周期,加快了产品更新换代的速度,大大地降低了新产品的开发成本和企业研制新产品的风险。