快速成型技术与试题答案(供参考)
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1.喷涂距离:指喷抢的喷嘴到基体或过度基模表面的距离。
2.喷涂角度:指喷嘴气流轴线与喷涂基模之间的夹角。
3.遮蔽效应:指喷嘴气流轴线与喷涂基模之间的夹角(喷涂角度)小于 45°时产生的效应。
4.近似处理:指用无数个三角形去等效一个三维几何实体,所以只能是无限接近,近似得到实体。
(用无数个三角形平面来代替曲面)5.后固化:指用很强的紫外激光照射刚成形的原型件,是其充分固化。
6、快速成型的全过程包括三个阶段:前处理、分层叠加成形、后处理。
7、光固化成型工艺中用来刮去每层多余树脂的装置是刮刀器。
8、SLA工艺常用的支撑:角板支撑、投射特征边支撑.单臂板支撑、臂板结构支撑、柱状结构支撑9、STL格式文件的规则: 共顶点规则、取向规则、取值规则、合法实体规则。
10、LOM技术原型制件过程主要有热变形和湿变形两个变形11、叠层实体制造工艺涂布工艺包括涂布形状和涂布厚度12、熔融沉积制造工艺原材料供应系统包括电动机驱动辊子、导向套、喷头。
13、SLS工艺采用的粉末粒度一般在 0.05~0.125 mm之间(50~125um)14、FOM两种常用的支撑水溶性支撑和易剥离性支撑.15、快速成型技术建立的理论基础:新材料技术、计算机技术、激光技术、数控技术。
16、FDM快速成形的系统组成包括硬件系统、软件系统、供料系统。
1、叠层实体制造工艺常用激光器为( D )。
A、氦-镉激光器;B、氩激光器;C、Nd:YAG激光器;D、CO2激光器。
2、四种成型工艺不需要激光系统的是(D )。
A、SLA;B、LOM;C、SLS;D、FDM。
3、四种成型工艺不需要支撑结构系统的是( C )。
A、SLA;B、LOM;C、SLS;D、FDM。
4、光固化成型工艺树脂发生收缩的原因主要是( D )。
A、树脂固化收缩;B、热胀冷缩;C、范德华力导致的收缩;D、树脂固化收缩和热胀冷缩。
5、就制备工件尺寸相比较,四种成型工艺制备尺寸最大的是(B )。
试卷3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关5.也被称为:3D打印,增材制造;6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等;7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等;8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理;9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等;10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等;11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状;二、术语解释1.STL数据模型是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。
STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。
stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。
它的文件格式非常简单,应用很广泛。
STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。
STL是用三角网格来表现3D CAD模型。
STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。
2.快速成型精度包括哪几部分原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。
形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。
一、名词解释与简答〔5x4=20 分〕1.快速制模技术的概念:从成形原理上提出一个分层制造、逐层叠加成形的全思维模式,马上计算机关心设计〔CAD〕、计算机关心制造〔CAM〕、计算机数字把握〔CNC〕、激光、周密伺服驱动和材料等先进技术集于一体,依据计算机上构成的工件三维设计模型,对其进展分层切片,得到各层截面的二维轮廓信息,快速成形机的成形头依据这些轮廓信息在把握系统的把握下,选择性地固化或切割一层层的成形材料,成形各个截面轮廓,并逐步挨次叠加成三维工件。
2.LOM 涂布工艺:涂布工艺包括涂布外形和涂布厚度两个方面。
涂布外形指的是承受均匀式涂布还是非均匀式涂布。
均匀式涂布承受狭缝式刮板进展涂布,非均匀式涂布有条纹式和颗粒式。
非均匀式涂布可以减小应力集中,但涂布设备较贵。
涂布厚度值得是在纸材上涂多厚的胶。
在保证牢靠粘结的状况下,尽可能涂得薄一些,这样可以削减变形、溢胶和错位。
3.后固化:胶粘剂在常温下到达完全固化后,分子间反映应根本停止,.此时将涂层加热并保持恒温一段时间荡,分子反响还会连续,密度不断增加,这一过程称作后固化.4.硅胶模及其制作方法:硅胶模由于具有良好的柔性和弹性,对于构造简单、花纹精细、无拔模斜度或具有倒拔模斜度以及具有深凹槽的零件来说,在制作浇注完成后均可直接取出,这是硅橡胶模具相对于其他模具来说具有的独特优点,同时由于硅橡胶具有耐高温的性能和良好的复制性和脱模性,因此它在塑料制件和低合金件的制作中具有广泛的用途。
它的制作方法主要有2 种:一是真空浇注法〔而依据硅橡胶的种类、零件的简单程度和分型面的外形规章状况又可分为:1.刀割分型面制作法 2.哈夫式制作法〕,一是简便浇注法。
5、构造三维模型的方法:〔1〕应用计算机三维设计软件,依据产品的要求设计三维模型;(2)应用计算机三维设计软件,将已有产品的二维三视图转换为三维模型;(3)仿制产品时,应用反求设备和反求软件,得到产品的三维模型;(4)利用Internet 网络,将用户设计好的三维模型直接传输到快速成形工作站。
1、20世纪80年代末期出现了快速成形技术,它涉及CAD/CAM技术、数据处理技术、材料技术、激光技术和计算机软件技术等,是各种高技术的综合。
2、快速成形主要的成形工艺有四种:液态光敏聚合物选择性固化(SLA)、薄型材料选择性切割(LOM)、粉末材料选择性激光烧结(SLS)、丝状材料选择性熔融沉积。
3、快速成形技术、数字原型技术和虚拟原型技术一起,都是产品创新和快速开发的重要手段,他们已成为先进制造技术群的重要组成部分。
4、快速成形技术彻底摆脱了传统的“去除式”加工法,而采用全新的“添加式”加工法。
5、快速成形不必采用传统的加工机床和模具,快速成形建立产品样品或模具的时间和成本中有传统加工方法的10%-30%和20%-35%。
6、三维模型的构造,计算机在描述实体时常用的四种方法:构造实体几何法(CSG)、边界表达法(B-rep)、参量表达法、单元表达法。
7、模型输出常用的文件格式有多种,常用的有IGES、HPGL、STEP、DXF、STL等。
8、IGES是大多数CAD系统采用的一种美国标准,可以支持不同文件格式间的转换。
9、HPGL是HP公司开发的一种用来控制自动绘图机的语言格式,它以被广泛地接受,成为一项事项标准。
这种表达格式的基本构成是描述图形的矢量,用X和Y坐标来表示矢量的起点和终点,以及绘图笔相应的抬起或放下。
一些快速成型系统也用HPGL来驱动它们的成形头。
10、STEP是一种正在逐步国际标准化的产品数据交换标准。
目前,典型的CAD系统都能输出STEP格式文件,有些快速成形技术的研究者正试图借助STEP格式,不经STL格式的转换,直接对三维CAD模型进行切片处理,以便提高快速成形的精度。
11、DXF是用于AutoCAD输出的一种格式12、STL格式是快速成形系统经常采用的一种格式13、常用的扫描机有传统的坐标测量机、激光扫描机、零件断层扫描机、CT扫描机、磁共振扫描机等。
14、STL文件格式的规则有:共定点规则、取向规则、取值规则、充满规则15、迄今为止,在国际市场上出现了很多与逆向工程相关的,主要有Imageware、Geomagic Studio、CopyCAD和RapidForm四大软件。
1.适合大尺寸零件快速成型制造的是:(5.0分)A.熔积成型FDMB.光固化成型SLAC.激光选区烧结成型SLSD.分层实体制造成型LOM我的答案:D √答对2.快速成型技术在新产品开发中的主要用途不包括(5.0分)A.设计模型可视化及设计评价B.零部件修补C.功能验证D.装配校核我的答案:B √答对3.下列快速成型制造工艺中,通常制造成本最高的是:(5.0分)A.熔积成型FDMB.光固化成型SLAC.激光选区烧结成型SLSD.分层实体制造成型LOM我的答案:D ×答错4.下列说法正确的是:(5.0分)A.反求思维在工程中的应用是近几年开始的B.专业分工越来越粗略促成了逆向工程技术的发展C.逆向工程是解决产品如何做得更多的最好途径D.逆向工程是对引进产品进行改进、创新,目的是开发出符合我国国情的先进产品我的答案:A √答对5.1. 曲面的连续性主要有三种形式:G0连续、G1连续与G2连续。
G1连续指的是(5.0分)A.两个曲面桥接相连或者位置连续B.两个曲面相切连续C.两个曲面曲率连续D.两个曲面法向连续我的答案:D ×答错6.2. 不属于专业逆向工程设计的软件是:(5.0分)A.ImagewareB.AutoCADC.Geomagic DesignXD.Copy CAD我的答案:B √答对7.运用分离的方法,把一部分材料有序地从基体上分离出去的成型方法是:(5.0分)A.去除成形B.受迫成形C.堆积成形D.生长成形我的答案:A √答对8.与接触式测头相比,非接触式测头更适用于测量:(5.0分)A.较窄较深的槽壁平面度B.空间棱柱式物体C.复杂未知曲面形状的零件形貌D.仅要求提供规则尺寸测量结果的零件我的答案:C √答对9.关于正向工程说法错误的是:(5.0分)A.设计完成后设计信息无法用参数精确描述B.从构思到数字模型,再到产品(实物)的演化过程C.是对产品实物进行测量和工程分析的过程D.通常是一个“从有到无”的过程我的答案:A ×答错10.下面关于快速成型技术产生背景错误说法是:(5.0分)A.计算机、CAD、材料、激光技术的发展推动了快速成型技术的产生B.快速成型技术于20世纪80年代后期产生于德国C.快速成型技术将CAD/CAM集成于一体,构建三维模型D.快速成型技术改善了人机交流,缩短了开发周期,降低了新产品开发的风险我的答案:B √答对1.1. Geomagic软件的主要功能包括(5.0分))A.自动将点云数据转换为多边形B.快速减少多边形数目C.把多边形转换为曲面D.曲面的公差等分析我的答案:ABC ×答错2.三坐标测量机测量前的准备包括:(5.0分))A.校准探针B.工件找正C.测量机械手臂的调整D.工件表面喷显影剂我的答案:ABC ×答错3.三角网格化模型的特点是:(5.0分))A.模型简单B.能够表示测点的邻接关系C.可以直接用于3D打印D.生成的三角网格应该保证二维流形我的答案:ABCD √答对4.测量过程中因为贴定位片、遮挡等原因导致部分数据测量不完整的解决方案是(5.0分))A.重新测量B.软件中修补C.用游标卡尺量出定位片的长度与宽度D.调整测量环境中的光源照射方向我的答案:CD ×答错5.数字化测量所获取的点云数据类型包括:(5.0分))A.散乱“点云”B.扫描线“点云”C.栅格“点云”D.多边形“点云”我的答案:ABCD √答对1.逆向工程不是简单地将原有物体还原,它是在还原的基础上进行二次创新(5.0分)我的答案:正确√答对2.快速成型技术是将复杂的三维型体转化为二维截面进而完成快速成型制造。
成型技工考试题目及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 成型工艺中,以下哪个因素不属于影响成型质量的主要因素?A. 材料性质B. 模具设计C. 操作工人的技术水平D. 成型温度答案:C2. 在塑料成型过程中,以下哪个步骤是不必要的?A. 材料准备B. 预热C. 冷却固化D. 后处理答案:B3. 金属成型中,冷成型和热成型的主要区别是什么?A. 材料类型B. 成型温度C. 模具设计D. 成型速度答案:B4. 以下哪个不是塑料成型的常见方法?A. 压缩成型B. 注射成型C. 吹塑成型D. 焊接成型答案:D5. 金属板材的弯曲成型中,以下哪个因素不会影响成型质量?A. 材料的厚度B. 弯曲半径C. 弯曲速度D. 材料的硬度答案:C6. 成型过程中,为了提高成型效率,通常采用哪种方式?A. 增加模具数量B. 提高成型温度B. 减少材料厚度D. 增加成型压力答案:A7. 以下哪个不是塑料成型模具的组成部分?A. 型腔B. 型芯C. 顶针D. 原材料答案:D8. 金属成型中,拉伸成型通常用于制造哪种类型的产品?A. 管材B. 板材C. 壳体D. 棒材答案:C9. 成型过程中,为了减少材料的浪费,通常采用哪种方式?A. 增加材料厚度B. 减少成型压力C. 优化模具设计D. 增加成型速度答案:C10. 以下哪个是塑料成型过程中的常见缺陷?A. 气泡B. 裂纹C. 变形D. 所有选项答案:D二、判断题(每题1分,共10分)1. 成型温度对塑料成型的质量没有影响。
(错误)2. 成型过程中,模具的精度越高,成型质量越好。
(正确)3. 金属成型中的冷成型工艺不需要加热材料。
(正确)4. 注射成型是塑料成型中速度最快的方法。
(错误)5. 成型过程中,增加成型压力可以提高成型速度。
(错误)6. 成型过程中,材料的流动性越好,成型质量越高。
(正确)7. 塑料成型模具的型腔和型芯是可互换的。
(错误)8. 金属拉伸成型过程中,拉伸速度越快,成型质量越好。
试卷3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关5.也被称为:3D打印,增材制造;6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等;7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等;8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理;9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等;10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等;11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状;二、术语解释1.STL数据模型是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。
STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。
stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。
它的文件格式非常简单,应用很广泛。
STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。
STL是用三角网格来表现3D CAD模型。
STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。
2.快速成型精度包括哪几部分原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。
形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。
试卷一、填空题1.快速成型技术是由计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)、材料增加成形(MAP)技术等若干先进技术集成的;2.3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关5.快速成型技术的英文名称为:Rapid Prototyping Manufacturing(RPM),其目前也被称为:3D打印,增材制造;6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等;7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等;8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理;9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等;10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等;11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状;二、术语解释1.STL数据模型是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。
STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。
stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。
它的文件格式非常简单,应用很广泛。
STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。
STL是用三角网格来表现3D CAD模型。
快速成型习题1. 什么是快速成型制造技术?答:快速成型(也称快速原型)制造技术(Rapid Prototyping&Manufacturing,RP&M )就是在这种背景下逐步形成并得以发展的。
它借助计算机、激光、精密传动和数控等现代手段,将计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)集成于一体,根据在计算机上构造的三维模型,能在很短时间内直接制造产品样品,无须传统的机械加工机床和模具。
2. 快速成型技术的优越性体现在什么地方?答:采用快速成型技术之后,从产品设计的最初阶段开始,设计者、制造者、推销者和用户都能拿到实实在在的样品(甚至小批量试制的产品),因而可以及早地、充分地进行评价、测试及反复修改,并且能对制造工艺过程及其所需的工具、模具和夹具的设计进行校核,甚至用相应的快速模具制造方法做出模具,因此可以大大减少失误和不必要的返工,从而能以最快的速度、最低的成本和最好的品质将产品投入市场。
具体而言,以下几方面都能受益。
(1)设计者受益。
将给设计者创造一个优良的设计环境,提供一个快捷、有力的物理模拟手段,无需多次反复思考、修改,即可尽快得到优化结果,从而能显著地缩短设计周期和降低成本。
(2)制造者受益。
制造者在产品设计的最初阶段也能拿到实在的产品样品,甚至试制用的工模具及少量产品,这使得他们能及早地对产品设计提出意见,做好原材料、标准件、外协加工件、加工工艺和批量生产用工模具等的准备工作,最大限度地减少失误和返工,大大节省工时、降低成本和提高产品质量。
(3)推销者受益。
快速成型技术的应用可以显著地降低新产品的销售风险和成本,大大缩短其投放市场的时间和提高竞争能力。
(4)用户受益。
用户在产品设计的最初阶段,也能见到产品样品甚至少量产品,这使得用户能及早、深刻地认识产品,进行必要的测试,并及时提出意见,从而可以在尽可能短的时间内,以最合理的价格得到性能最符合要求的产品。
3. 简述光固化成型方式及特点。
试卷3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关5.也被称为:3D打印,增材制造;6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等;7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等;8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理;9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等;10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等;11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状;二、术语解释1.STL数据模型是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个,是一种为技术服务的三维图形文件格式。
STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。
stl 文件是在计算机图形应用中,用于表示三角形网格的一种文件格式。
它的文件格式非常简单,应用很广泛。
STL是最多系统所应用的标准文件。
STL是用三角网格来表现3D CAD模型。
STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。
2.快速成型精度包括哪几部分原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。
形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。
3.阶梯误差由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型,因此不可避免地会产生台阶效应,使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似(除水平和垂直表面外),导致原型产生形状和尺寸上的误差。
4.摆放方位摆放方位是指成型零件的成型的第一层与最后一层的选择,影响到成型零件的表面质量与后续支撑的施加。
5.三维打印快速成型(3DP)三维打印快速成型工艺是以某种喷头作为成型源,其运动方式与喷墨打印机的打印头类似,在台面上做X-Y平面运动,所不同的是喷头喷出的不是传统喷墨打印机的墨水,而是粘结剂、熔融材料或光敏材料等,基于快速成型技术基本的堆积建造模式,实现原型的快速制作。
根据使用材料或固化方式不同,3DP快速成型技术可分为粉末材料三维喷涂粘结成型、熔融材料喷墨三维打印成型两大类工艺。
6.翘曲变形光固化成型工艺中,液态光敏树脂在固化过程中都会发生收缩,收缩会在公件内产生内应力,沿层厚从正在固化的层表面向下,随固化程度不同,层内应力呈梯度分布。
在层与层之间,新固化层收缩时要受到层间粘合力限制。
层内应力和层间应力的合力作用致使工件产生翘曲变形。
三、简答题3.1快速成型方法主要包括哪几种(写出5种),这几种方法的英文全称及缩写是什么?所有的快速成型工艺方法都是一层一层地制造零件,区别是制造每一层的方法和材料不同而已①SLA 光固化成型法Stereo Lithography Apparatus将激光聚焦到液态材料如光固化树脂表面根据CAD模型令其有规律的固化,由点到线,由线到面完成一个层面的制造,然后升降平台移动一个层片厚度的距离重新覆盖一层液体材料,再重复建层,由此叠加完成一个三维实体的制造。
②FDM 熔融沉积成型Fused Deposition Modeling将热熔性材料通过加热器融化,挤压喷出并堆积一个层面,同样的方法造出第二个层面并与前一层融化在一起,层层堆积可以获得三维实体③LOM分层实体制造Laminated Object Manufacturing采用激光或刀具对箔材进行切割从而获得一个层面。
通过升降平台的移动和箔材的送给,可以切割出新的层面并用粘结剂与原层面粘结,层层迭加获得三维实体。
④SLS选择性激光烧结Selecting Laser Sintering首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度,然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平;激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结,一层完成后进行下层烧结,全部烧结完后去掉多余的粉末就可以得到一烧结好的零件。
⑤3DP三维打印技术Three-Dimensional Printing三维打印的工作原理类似喷墨打印机,故名三维打印,不过喷墨打印机是把墨水打印到纸上,而三维打印是把粘结剂、液态的蜡、塑料或树脂通过喷射粘结剂或挤出的方式实现层层堆积形成三维实体。
这项技术不需要激光。
3.2叙述从CAD模型到快速成型获得实体零件的整个过程一般分为前处理,原型制作以及后处理三个过程。
前处理主要是对原型的CAD模型进行数据转换(生成STL数据文件),确定摆放方位,施加支撑以及切片分层(根据设定的分层厚度沿着高度方向进行切片,生成所需的SLC格式的层片数据文件)原型制作是在专用的快速成型设备上进行的,根据不同的工艺需要对系统设备有不一样的操作。
后处理主要是对半成品的处理,首先是清洗除去零件表面的剩余材料,然后是去除修整原型的支撑,最后是根据不同的精度要求对零件进行加工。
3.3熔融沉积快速成型过程中确定摆放方位的作用是什么?双喷头熔融沉积快速成型工艺的突出优势是什么?摆放方位影响到成型零件的表面质量与后续支撑的施加。
在高度方向上,正确的摆放方位可以减小阶梯误差,同时可以得到最合适,最容易拆卸的支撑结构。
双喷头的好处在于成型速度快,同时可以使用两种成型材料。
3.4简述快速成型技术产业面临的挑战,并请谈一谈目前快速成型技术与传统制造业(如数控机床等)的关系1)材料问题.目前快速成型技术中成型材料的成型性能大多不太理想,成型件的物理性能不能满足功能性、半功能性零件的要求,必须借助于后处理或二次开发才能生产出令人满意的产品。
由于材料技术开发的专门性,一般快速成型材料的价格都比较贵,造成生产成本提高。
2)高昂的设备价格。
快速成型技术是综合计算机、激光、新材料、CAD/CAM集成等技术而形成的一种全新的制造技术,是高科技的产物,技术含量较高,所以,目前快速成型设备的价格较贵,限制了快速成型技术的推广应用。
3)功能单一。
现有快速成型机的成型系统都只能进行一种工艺成型,而且大多数只能用一种或少数几种材料成型。
这主要是因为快速成型技术的专利保护问题,各厂家只能生产自己开发的快速成型工艺成型设备,随着技术的进步,这种保护体制已成为快速成型技术集成的障碍。
4)成型精度和质量问题。
由于快速成型的成型工艺发展还不完善,特别是对快速成型软件技术的研究还不成熟,目前快速成型零件的精度及表面质量大多不能满足工程直接使用的需要,不能作为功能性零件,只能作原型使用。
为提高成型件的精度和表面质量,必须改进成型工艺和快速成型软件。
5)应用问题。
虽然快速成型技术在航空航天、汽车、机械、电子、电器、医学、玩具、建筑、艺术品等许多领域都已获得了广泛应用,但大多仅作为原型件进行新产品开发及功能测试等,如何生产出能直接使用的零件是快速成型技术面临的一个重要问题。
随着快速成型技的进一步推广应用,直接零件制造是快速成型技术发展的必然趋势。
6)软件问题。
随着快速成型技术的不断发展,快速成型技术的软件问题越来越突出,快速成型软件系统不但是实现离散/堆积成型的重要环节,对成型速度,成型精度,零件表面质量等方面都有很大影响,软件问题已成为快速成型技术发展的关键问题。
与传统的制造过程相比,采用快速成型和快速制模技术后,可以将产品试制和批量生产的模具准备工作并行作业,明显缩短新产品设计和试制周期,并节省产品开发费用。
但是快速成型技术普遍需要借助传统加工工艺来后处理实现产品的性能。
3.5熔融沉积快速成型工艺在加工前需要对数据处理,数据处理主要包括哪些步骤?数据处理:CAD建模,并生成STL格式数据文件分层,分层后的层片包括三个部分,分别为原型的轮廓部分、内部填充部分和支撑部分。
)层面处理成型加工:逐层堆积,生成实体,后处理根据STL文件判断成型过程,由计算机设计出支撑结构并生成支撑,然后对STL文件分层切片,最后根据每一层的填充路径将信息输给成型系统完成成形。
3.6请分别用1-2句话简要叙述5种(SLA,FDM,LOM,SLS,3DP)快速成型工艺的基本原理四、判断题1.快速成型技术制造的零件的表面质量超过了传统的加工方法(×)2.快速成型技术目前采用的数据是STL格式(√)3.熔融沉积快速成型工艺可以同时成型两种或以上材料(√)4.针对所以的快速成型工艺,层厚越小,成型零件精度越低(×)5.针对CAD数据处理过程中,切片软件的精度过低,可能遗失两相邻切片层之间的小特征结构(如窄槽、小助片)(√)6.LOM工艺对原型进行表面涂覆处理可以提高强度和改进抗湿性(√)7.金属零件直接熔化成型工艺需要较高激光功率(密度)熔化金属粉末(√)8.STL数据中小三角形数量越少,则成型件的精度越高(×)五、基于以下材料回答问题1.从2015年5月份开始,快速成型技术(3D打印)在媒体的宣传下变得很热,来自北京航空航天大学的王华明教授谈了他对快速成型技术的一些看法:“我认为这种技术确实带有一种变革性的,短流程、低成本、数字化,高性能的制备构建制造一体化的技术,对构建的制造是重要的,尤其是这种技术一部分高性能难加工构建技术的革命。
”“我觉得它的潜力应该也是很大的,它是一匹千里马,增材制造(快速成型技术)和传统制造也是一样,每一种技术都有各自的优势,并不是取代传统制造技术,但是有很多确实趋势很有用武之地。
说道3D打印与第三次工业革命的关系,我觉得第一,它绝不是划等号,至多是作为第三次工业革命的元素或者是组成部分,其实第三次工业革命已经在发生,我觉得增材制造(快速成型技术)需要提前、需要创新,也需要理性。
”通过阅读上述王华明教授对快速成型技术的评价,结合您对快速成型技术优缺点的了解,请谈一谈快速成型技术与传统制造技术的关系,并分析未来快速成型技术的可能发展方向有哪些?快速成型技术与传统成形方式的区别快速原型技术成形机理和工艺控制与传统成形方式有很大差别,主要表现在:(1)RP加工不是一般意义上的模具或刀具,而是利用光、热、电等物理手段实现材料的转移或堆积;(2)原型是通过堆积不断增大,其力学性能不但取决于成型材料本身,而且与成型中所施加的能量大小及施加方式有密切关系,故在成型工艺控制方面,需要对多个坐标进行精确的动态控制;(3)能量在成型物理过程中是一个极为关键的因素,在以往的去除成形和受迫成形中,能量是被动地供给的,一般无须对加工能量进行精确的预测与控制,而在离散、堆积类型的RP中,单元体制造中能量是主动供给的,需要准确地预测与控制,对成型中的能量形式、强度、分布、供给方式以及变化等进行有效的控制,从而经由单元体的制造而完成成型。