第七章 快速成型制造技术的应用

快速成型制造实习提纲各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢快速成型制造实习提纲1、实习目的以快速成型制造实训为媒介，就是为了让我们同学在自己设计原型件，设计硅胶模及其流道，浇注树脂成型工件等一系列的过程中同时自己动手操作深刻地了解快速成型这一门学科，让我们在日后的工作实践中能有更好的经验。

2、实习要求1.模型的设计；2.原型的制造；3.硅胶模的方案及其设计；4.硅胶模的制造；5.树脂浇注复模件的制作；6.复模件模型的打磨与硅胶模的清理；7.实习报告的撰写。

3、模型的设计与选择模型是利用软件pro/e画的4、原型的制作原型的制作主要是在快速成型机上完成，具体流程是讲做好的stl模型文件输入电脑，然后生成相应的代码命令，之后建立工作任务那快速成型机就可以自动工作了。

下图为快速成型机做出来的模型：5、硅胶模的结构，设计及其制作过程 1.确定分型面，用油泥把原型件包裹起来，用来分模；2.按照原型的尺寸大小每边各留出15mm的余量进行围框，确定做出来模具的大小；3.确定排气孔的位置和浇道的形式与位置；4.将硅胶和固化剂按照的比例称量好，放进真空机里面搅拌抽空气，然后浇注到围框的模型中；下面是使用到的材料及其机器：硅胶固化剂cca7-840凡士林脱模剂真空机5.等硅胶凝固后，把里面油泥清理干净，重新围框，重复上面的动作，称量搅拌好硅胶后，进行浇注）6.树脂浇注复模件的制作流程1.将做好的上下模具分开，在分型面上面分别均匀地喷上脱模剂；2.用透明胶捆绑好，进行固定；3.测量原型件的体积，然后将a,b胶按照1:2比例称量好，同时把上下模和a,b 胶放入真空机中进行搅拌抽真空，这个过程大概要10分钟左右；4.把a胶倒进b胶里的同时搅拌1分钟左右之后，进行浇注到硅胶模里面；5.把硅胶模拿出来放进烤箱里面进行快速固化并清理真空机和所需的容器；6.等a,b胶固化后，打开硅胶模，取出浇注件，浇注过程完成。

选择性激光烧结成型技术的研究与应用摘要：介绍了选择性激光烧结成型技术的基本原理、工艺过程和特点，阐述了激光烧结技术的材料和设备的选择，列举了激光烧结技术在各个领域特别是模具制造领域的应用，并且分析了现有技术中存在的问题以及前景的展望。

关键词：快速成型；选择型激光烧结（SLS）；模具制造1.引言快速原型技术（Rapid Prototyping，PR）是一种涉及多学科的新型综合制造技术。

它是借助计算机、激光、精密传动和数控技术等现代手段，根据在计算机上构造的三位模型，能在很短时间内直接制造产品模型或样品。

快速原型技术改善了设计过程中的人机交流，缩短了产品开发的周期，加快了产品的更新换代速度，降低了企业投资新产品的成本和风险。

选择性激光烧结机技术（Selective Laser Sintering，SLS）作为快速原型技术的常用工艺，是利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积成型。

与其他快速成型工艺相比，其最大的独特性是能够直接制作金属制品，而且其工艺比较简单、精度高、无需支撑结构、材料利用率高。

本文主要介绍选择型激光烧结成型技术的基本原理、工艺特点、材料设备选择以及应用等内容。

2.选择性激光烧结技术（SLS）2.1选择性激光烧机技术（SLS）的基本原理和工艺过程选择性激光烧机技术（SLS）工艺是一种基于离散-堆积思想的加工过程，其成形过程可分为在计算机上的离散过程和在成形机上的堆积过程，简单描述如下：（1）离散过程。

首先用CAD软件，根据产品的要求设计出零件的三维模型，然后对三维模型进行表面网格处理，常用一系列相连三角形平面来逼近自由曲面，形成经过近似处理的三维CAD模型文件。

然后根据工艺要求，按一定的规则和精度要求，将CAD模型离散为一系列的单元，通常是由Z向离散为一系列层面，称之为切片。

然后将切片的轮廓线转化成激光的扫描轨迹。

（2）堆积过程。

首先，铺粉滚筒移至最左边，在加工区域内用滚筒均匀地铺上一层热塑性粉状材料，然后根据扫描轨迹，用激光在粉末材料表面绘出所加工的截面形状，热量使粉末材料熔化并在接合处与旧层粘接。

典型快速成型技术的工艺分析与比较李晓静;杨丰翔;刘保军【摘要】介绍了快速成型技术在新产品研发过程中的设计验证、工艺性能验证与装配性能验证方面的作用;归纳了快速成型制造工艺的3个步骤,即前处理、分层叠加成型和后处理.选择目前主流的4种典型快速成型工艺作为研究对象,阐明快速成型过程中的加工原理与工艺特点;对4种快速成型过程的应用领域、制造成本和工艺参数进行了详细分析与比较,找出了对原型精度影响较大的工艺因素和设备因素,有助于指导技术人员进行快速成型加工方案的选择;分析了4种快速成型制造工艺的优点与缺点,指明了快速成型技术的发展方向.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】5页(P15-19)【关键词】快速成型;加工原理;工艺参数【作者】李晓静;杨丰翔;刘保军【作者单位】河南工业职业技术学院,河南南阳473009;河南北方星光机电有限公司,河南邓州474150;河南中光学集团有限公司,河南南阳473000【正文语种】中文【中图分类】TH16快速成型(Rapid Prototyping，RP)相对于传统加工技术，在制造方法上实现了突破性的进展[1]。

采用快速成型工艺制造零件，省去了刀具和工装，而是利用激光、热熔和叠加等手段，将材料堆积并固化成实体模型。

快速成型技术的应用主要体现在如下几个方面[2-3]。

1)新产品研发过程中的设计验证。

RP工艺缩短了产品研发周期，快速响应市场需求。

传统的新品试制过程，用户往往需要耗时3～5个月新品的首批样件。

引入RP技术，技术员能在短周期(几小时或几天)内加工出产品原型。

2)工艺性能与装配性能验证。

工艺性能和装配性能对于产品的最终技术路线制定至关重要。

对于空间比较复杂的结构系统，如机车、武器装备、医疗器械的加工工艺性和装配性采用RP技术制造原型进行分析和验证。

3)单件、小批量和非标准零部件加工。

对于单件、小批量和非标准零部件的生产，往往没有通用的刀具、夹具、辅具和量具，采用熔融快速成型技术直接制造高强度的工程塑料零部件，满足工业场合应用要求。

1前言快速成型(Rapid Prototyping)是上世纪80年代末及90 年代初发展起来的高新制造技术，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CA D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。

2 快速成型的基本原理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，产生数控代码，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。

快速成型的基本原理图快速成型的工艺过程原理如下:(1)三维模型的构造:在三维CAD设计软件中获得描述该零件的CAD文件。

一般快速成型支持的文件输出格式为STL模型，即对实体曲面做近似的所谓面型化(Tessellation)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。

智能制造加工技术课后习题参考答案第一章1-1 本课程主要介绍哪几种智能加工技术？答：数控加工中心加工技术、增材制造技术、柔性制造技术、数控机床与自动化工厂1-2 智能制造加工技术由信息和传统制造相结合，这些信息技术包含哪些？答：网络化、智能化、透明化、数字化、可控化。

1-3 你觉得未来的智能制造加工会沿着哪个方向发展呢？答：1.产品智能化2. 装备智能化3. 车间智能化4.工厂智能化第二章2-1 机床按加工性质和所用刀具可分为：、、、、、、、、、、及等12类。

答：车床、铣床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床以及其它机床。

2-2 任何规则表面都可以看作是一条线沿着另一条运动的轨迹，和统称为形成表面的发生线。

答：母线、导线2-3 可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动；可以是步进的，也可以是连续进行的；可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动。

答：主运动、进给运动2-4 写出下列机床型号各部分的含义。

1）Y3150E答：Y:类别代号,表示齿轮加工机床;3:组别代号(滚齿及铣齿机组):1:系别代号(滚齿机系);50:主参数的折算值,折算系数1/10,最大滚切直径500m;E:重大改进序号(第五次重大改进)2）CM1107精密型转塔车床答：C:类别代号,表示车床类:M:通用特性代号(精密);11:组别代号(单轴自动、半自动车床组>1:系别代号(单轴纵切自动车床系);07:主参数的折算值,折算系数1,表示最大加工棒料车削直径7mm:3）C1312最大切削直径为120mm的转塔车床答：C:类别代号,表示车床类;1:组别代号(单轴自动、半自动车床组);3:系别代号(单轴转塔自动车床系);12:主参数的折算值,折算系数1,表示最大加工棒料车削直径12mm4）M1432A最大加工直径为320mm经过一次重大改良的台式坐标钻床答：M:类别代号,表示磨床类;1:组别代号(外圆磨床组)4:系别代号(万能外圆磨床系);32:主参数的折算值,折算系数1/10,最大磨削直径320mm;A:重大改进序号(第一次重大改进)。

FDM快速成型工艺简介相关专题：工艺技术时间：2009-04-06 16:09 来源：中国塑料产业链网由美国Stratasys公司推出的FDM设备是由Scott Crump于1988年最早开发出来快速成型技术。

材料包括聚酯、ABS、人造橡胶、熔模铸造用蜡和聚脂热塑性塑料等。

熔融沉积成型的工作原理是将热熔性材料（ABS、蜡）通过加热器熔化，材料先抽成丝状，通过送丝机构送进热熔喷头，在喷头内被加热融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将半流动状态的材料按CAD分层数据控制的路径挤出并沉积在指定的位置凝固成形，并与周围的材料粘结，层层堆积成型。

熔融挤压成形工艺比较适合于家用电器、办公用品以及模具行业新产品开发，以及用于假肢、医学、医疗、大地测量、考古等基于数字成像技术的三维实体模型制造。

该技术无需激光系统，因而价格低廉，运行费用很低且可靠性高。

目前在汽车、家电、电动工具、医疗、机械加工、精密铸造、航天航空、工艺品制作以及儿童玩具等行业，已经在以下几个方面起到重要作用：1) 产品样本、设计评审、性能测试及装配实验。

用户根据快速制造的成型对设计方案进行评审，进行模拟性能测试和模拟装配试验，然后评估生产的可能性，最后将改进信息提供给设计人员，以便以后的修改和优化。

2) 将FDM技术和传统的模具制造技术结合在一起，快速模具制造技术可以缩短模具的开发周期，提高生产效率。

3) 在生物医学领域，根据扫描得到的人体分层截面数据，制造出人体局部组织或器官的模型，可以用于临床医学辅助诊断复杂手术方案的确定，即制造解剖学体外模型（体外模型）；也可以制造组织工程细胞载体支架结构（人体器官），即作为生物制造工程中的一项关键技术。

4) 在微型机械方面，采用某些工艺加工方法，如光固化法方法，快速成型制造技术可以用于微型机械的制造和装配。

5) 在其他领域，如快速成型技术还可以用于复制文物，制作工艺品的设计原型，展览模型等。

FDM成型特点：1)标准的工程热塑性塑料。

成绩快速成型技术课程论文题目: SLA快速原型技术的发展及应用学生姓名：***学号： ************专业班级：机制Y1208任课教师：**2015 年 6 月 26 日目录1、引言 (2)2、 SLA快速原型技术的基本原理 (2)3、 SLA快速原型技术的特点 (5)3.1 SLA快速原型技术的优点 (5)3.2 SLA快速原型技术的缺点 (5)4、SLA快速原型技术的应用 (7)4.1 SLA在航空航天领域的应用 (7)4.2 SLA在其他制造领域的应用 (7)5、 SLA快速原型技术的发展 (9)6、结束语SLA快速原型技术的发展及应用1、引言SLA（Stereo lithography Apparatus），即立体光固化成型法，常被称为立体光刻成型，有时被称为。

光固化快速成型工艺是最早发展起来的快速成型技术。

它是机械工程、计算机辅助设计及制造技术（CAD/CAM）、计算机数字控制（CNC）、精密伺服驱动、检测技术、激光技术及新型材料科学技术的集成。

它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法，而是用材料一层一层积累的方式构造零件模型。

由于该项技术不像传统的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等，可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时，大大缩短了产品开发周期，降低了开发成本。

计算机技术的快速发展和三维CAD软件应用的不断推广，使得光固化成型技术的广泛应用成为可能。

光固化成型技术特别适合于新产品的开发、不规则或复杂形状零件制造（如具有复杂形面的飞行器模型和风洞模型）、大型零件的制造、模具设计与制造、产品设计的外观评估和装配检验、快速反求与复制，也适用于难加工材料的制造（如利用SLA技术制备碳化硅复合材料构件等）。

这项技术不仅在制造业具有广泛的应用，而且在材料科学与工程、医学、文化艺术等领域也有广阔的应用前景。

2、 SLA快速原型技术的基本原理光固化成型工艺的成型过程如图1 所示[4]。

图形理念在模具设计中的应用作者：付波来源：《数字化用户》2013年第13期【摘要】模具行业是国家进行工业发展的一个重要的基础行业，近年来，各种先进的技术已经在木有行业中得到了广泛的应用，而图形理念作为一种新型的理念在模具设计中也得到了广泛的应用。

本文首先从草图重建技术、曲面造型技术以及模具设计中的删繁就简这三方面简单介绍了图形理念在模具设计中的应用，其次，简单介绍了模具设计的发展趋势。

【关键词】图形理念模具设计模具通过一定的方式以特定的结构形式使得材料成型的一种工业产品，同时其也是能够进行成批生产出具有一定的尺寸和形状要求的工业产品零部件的一种生产工具。

汽车、飞机、茶杯等等几乎所有的工业产品都必须依靠一定的模具成型。

模具生产具有高一致性、高精度以及高生产率的游说，这是其它加工方法所不能比拟的。

模具的好坏能够在很大程度上决定产品的效益、质量以及对新产品的开发。

模具设计便是从事企业模具的数字化设计，其中包括型腔模以及冷冲模，应该在传统模具设计的基础上，充分应用数字化设计的工具，从而使得模具设计质量提高，并且缩短模具设计周期的人员。

目前，图形理念大力发展，为广大的模具设计人员提供了方便，尤其是近年来由于计算机技术的快速发展，使得图形理念在模具设计就中的应用范围也日益扩大，并且取得了一定的经济效益。

一、图形理念在模具设计中的应用（一）草图重建技术草图设计是模具设计的基础，近年来，草图重建技术已经发展的非常成熟，使得模具设计师们能够进行二维以及三维设计草图，从而进行三维建模的关键技术，对传统的图形理念与模具设计之间的鸿沟进行弥补的有效手段。

草图重建技术能够对草图中的各个尺寸以及相关的各种约束进行一定的重建和修改，而在此之前的设计草图知识概念性的内容，有有一定的变动性、不确定性以及置换性，使得模具设计的内涵以及思想能够得到充分的体现。

目前，草图重建技术已经发展较为成熟，一些大型的CAD软件系统已经开始提供草图的设计模块。

快速成型集成制造系统的集成方案分析摘要:快速成型制造是一种基于离散、增长方式的制造方法,近年来已在各领域得到广泛应用。

本文针对快速成型集成制造系统的组成结构问题进行了探讨,重点分析了快速成型系统与其它计算机辅助设计与制造系统的数据交换问题,本文提出的快速成型制造集成系统的组成方法可适应现代先进集成制造模式的发展要求,对进一步提高快速成型制造技术的应用水平具有一定的借鉴和指导意义。

关键词:快速成型集成制造计算机辅助设计快速成型制造技术(Rapid Prototyping &Manufacturing:RP&M)是指在计算机管理与控制下,根据零件的CAD模型,采用材料精确堆积(由点堆积成面,由面堆积成三维实体)的方法制造原型或零件的技术,是一种基于离散/堆积成形原理的新型制造方法。

快速成型制造可以自动、快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的原型或直接制造零件(模具)、有效地缩短了产品的研发周期,是提高产品质量、缩减产品成本、优化产品设计的有力工具,受到了学术界和工业界的极大重视,并在航空航天、汽车、机械、电子、医学、艺术品等许多领域获得了广泛应用,取得了极大的成果。

随着RP&M技术应用领域的不断扩大,对该项技术的要求也在不断的提高。

为使该项技术能够发挥更大的效益,发挥其传统加工技术无法比拟的长处,把这一技术与其他制造技术紧密结合,构建RP&M集成制造系统已经成为快速成型制造技术发展的必然趋势。

1 快速成型制造系统的数据处理在快速成型制造技术中的数据处理过程中,STL是RP&M技术的常用数据转换格式,STL文件格式最初是在立体光刻造型技术中得到应用,由于它在数据处理上较简单,而且与CAD系统无关,因而很快发展为快速成形领域中CAD系统与快速成型系统之间数据转换的标准。

作为与CAD系统的接口,STL已经很好地服务于快速成型制造工业。

NC、FMS以及RPM综述采用计算机辅助设计技术和计算机辅助制造技术来设计、制造产品可以提高产品的生产效率和竞争力。

目前，将敏捷网络技术的分布式设计与制造方法应用于21世纪的产品制造中已经成为了大的趋势。

本文主要介绍NC、FMS以及RPM 这三种重要的制造方式。

1.数控（NC）1.1概念利用可变输入（如穿孔带或存储的程序）来控制机床的控制过程称为数控（NC）。

如果一种设备的操作命令是以数字的形式描述的，工作过程是按照规定程序自动的进行，那么这种设备称为数控设备。

美国电子工业协会将数控定义为“通过某些直接插入数字数据的方式来控制动作的系统。

该系统必须在数据的某些位置自动中断”。

数控的目的是用可编程设备代替人的技术。

1.2特点通过将数控代码转换成机床命令来实现对机床的控制，可以控制机床单独部件，也可以控制工件与刀具之间的相对运动的命令。

可编程设备减少了工人技术对产品质量的影响，使用数控技术加工产品自动化技术高，加工的零件比人力加工的产品更为精确，有效提高产品质量。

这些命令由机电控制系统去执行，提高了执行效率，提高了经济效益。

1.3组成及原理一台数控机床系统包括一个机床控制单元（MCU）和机床本身。

MCU又分为两个单元：数据处理单元（DPU）和控制循环单元（CLU）。

DPU处理从磁带或其他介质中读取的数据编码，然后告诉CPU对应信息，即各轴的位置、轴的运动进给方向以及辅助功能控制信号。

CLU控制机床的驱动机构、接收各轴的实际位置和速度的反馈信号，并说明何时完成操作。

当各完成执行后，DPU要顺序读取数据。

由此实现对数控机床的控制。

2.柔性制造系统（FMS）2.1概念柔性制造系统还没有统一定义，在“中华人民共和国国家军用标准”中定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统，它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生产”。