快速成形实习指导书 李晓路 编 长春工业大学工程训练中心 创新试验 .doc

快速成形实习指导书 李 晓 路 编 长春工业大学工程训练中心 创 新 实 验 室Ⅰ 2009年12月 1、实习目的及要求 1）掌握快速成形的基本理论； 2）了解快速成形工艺方法种类及特点； 3）掌握快速成形设备操作方法。 2、实训内容 1）快速成形的基本理论 （1）快速成形的产生、发展； （2）快速成形的工作原理及分类。 2）快速成形设备的操作 （1）Auor软件的使用方法； （2）Crk软件的使用方法； 3）产品原型的加工做过程 3、实训场地及设备 1）场地 创新实验室（四楼） 设备 三台MEM300型数快速成形机 4、实训安全及注意事项 1）应严格遵守长春工业大学及工程训练中心关于校规校纪、厂规厂纪的有关规定，严格遵守各项安全操作规程，爱护所使用的各个设备，维护保养所使用的机床，并保持教学场地的环境卫生； 严格服从教师的指导，不得擅自使用未经允许使用的设备及附件； 正确开关计算机，计算机编程结束后应关闭计算机； 不得损坏所使用的各个设备、附件及工夹量具，并切实保证人身安全和设备安全； 进行加工所使用的程序必须经过指导教师的检查方可使用。 5、快速成形的产生、发展 快速成形技术指在不需要任何刀具、模具、工装的情况下，根据产品的三维CAD设计数据，利用快速成形设备及自上而下分层堆积的工艺，快速准确地制造出产品原型的一项新技术。快速成形技术简称：RP技术(Rapid Prototyping)。 由于工艺上的革命性变革，该技术彻底突破了传统加工工艺的束缚，可方便地加工空间复杂曲面及各种复杂结构，并在几天甚至几小时内将设计转化为可供实用的产品原型。该产品原型可用来进行设计验证、功能检测、装配检测有及新产品展示，甚至可以直接作为零件使用。不仅大大减少了设计周期，而且有效降低了新产品开发风险。该技术还可为一些有前景的应用机械解决工艺难题，并可带动相关技术如激光、电控、计算机技术、检测技术及新材料、新工艺的发展。由于该技术在加速设计、沟通设计与制造及迅速形成生产能力等方面可以给企业带来无与伦比的竟争能力，因而出现伊始，就受到了工业界的广泛重视。 快速成形的概念始于20世纪80年代，美国3M公司、UVP公司及日本名古屋工业研究所分别提出了应用紫外激光固化光敏树脂，通过逐层堆积制造三维实体的快速制造新概念。1988年第一台商品化的快速成形设备面市。短短几年内，快速成形技术迅猛发展，多种快速成形系统相继问世，如美国3D公司的激光光固法快速成形系统（SLA）、Helisys公司的激光选择切割快速成形系统（LOM）、Stratasys公司的熔融堆积快速成形系统（FDM）以及德国EOS公司的激光选择性烧结快速成形系统（SLS）等。到1994年，全球已销售了近千台快速成形设备，而1995年销量达到了500余台。与之对应的快速成形技术服务中心也由1992年的几十家迅速发展到1996年的200余家。现在是多少？ 快速成形一经出现，就受到了国内外科技及工业界的广泛重视，自20世纪90年代开始，美国和欧洲每年都要举行一次专门的快速成形技术学术研讨会。近几年来，这项技术的发展及其应用更成为许多国际学术会议的主要议题之一。 随着计算机集成技术、数控技术、激光、精密测量及制造及新材料、新工艺的发展，快速制造技术还将进一步完善。其发展趋势可归纳如下： 1）设备分辨率更高，可制作传统工艺无法制作的复杂、精密的产品，如照相机、磁头等，可制作的最小尺寸＜0.5mm； 2）产品制造精度更高，尺寸精度更接近实际产品； 3）制造速度更快； 4）设备的自动化程度更高，不仅可自动生产，而且可自动监控生产状况，优化生产过程，自动诊断故障，使设备可靠性更好，维护更方便； 5）进一步降低生产成本，节约能源； 6）减少或消除生产原材料对环境的污染； 7）开发出更好更适用的材料，使其强度及韧性进一步提高。 6、快速成型技术的原理、工艺过程及技术特点快速成型属于离散／堆积成型。它从成型原理上提出一个全新的思维模式维模型，即将计算机上制作的零件三维模型，进行网格化处理并存储，对其进行分层处理，得到各层截面的二维轮廓信息，按照这些轮廓信息自动生成加工路径，由成型头在控制系统的控制下，选择性地固化或切割一层层的成型材料，形成各个截面轮廓薄片，并逐步顺序叠加成三维坯件然后进行坯件的后处理，形成零件。 快速成型的工艺过程 具体如下：产品三维模型的构建。由于 RP 系统是由三维 CAD 模型直接驱动，因此首先要构建所加工工件的三维CAD 模型。该三维CAD模型可以利用计算机辅助设计软件（如Pro/EI-DEAS 、Solid Works、UG 等）直接构建，也可以将已有产品的二维图样进行转换而形成三维模型，或对产品实体进行激光扫描、 CT 断层扫描，得到点云数据，然后利用反求工程的方法来构造三维模型2