《快速制造技术及应用》课件 第五章.pptx

PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载：PPT背景图片： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： 快速制造技术及应用第1章 快速制造技术入门第2章 快速成形技术的应用第3章 基于固化快速成形技术的产品制作第4章基于分层实体制造快速成形技术的产品制作第5章基于选择性激光烧结快速成形技术的产品制作第6章基于熔融沉积快速成形技术的产品制作第7章基于三维打印快速成形技术的产品制作第8章 快速制造技术的发展第9章 企业典型案例第5章 基于选择性激光烧结快速成形技术的产品制作5.1 电热水壶盖子制作任务分析5.2 选择性激光烧结成形工艺5.3 选择性激光烧结快速制模技术5.4 电水壶盖子快速制作过渡页 TRANSITION PAGE 电热水壶盖子制作任务分析 如图5-1所示为电热水壶盖子，材料为铝，批量100件，交货时间：20天。 该制件批量小、工期短，适合快速制造方法成形。本章拟采用选择性激光烧结直接模具来制作电热水壶盖子制件。图5-1 电热水壶盖子零件图过渡页 TRANSITION PAGE 选择性激光烧结成形工艺5.2.1 选择性激光烧结快速成形的原理 粉末材料选择性烧结快速成形系统的原理如图5-2所示。 成形时，先在工作台上用辊筒铺一层加热至略低于熔化温度的粉末材料，然后，激光束在计算机的控制下，按照截面轮廓的信息，对实心部分所在的粉末进行扫描，使粉末的温度升到熔化点，于是粉末颗粒溶化，粉末相互黏结，逐步得到本层轮廓。在非烧结区的粉末仍呈松散状，作为工件和下一层粉末的支撑。一层成形完成后，工作台下降一截面层的高度，再进行下一层的铺料和烧结，如此循环，直至完成整个三维原形。图5-2 粉末材料选择性烧结快速成形机的原理图5.2.2 选择性激光烧结快速成形的系统组成1．主机 主机主要由成形工作缸、废料桶、铺粉辊装置、送料工作缸、激光器、振镜式动态聚焦扫描系统，加热装置、机身与机壳等组成。成形工作缸。在缸中完成零件加工，工作缸每次下降的距离即为层厚。零件加工后，缸升起，以便取出制件和为下一次加工做准备。工作缸的升降由电动机通过滚珠丝杆驱动。废料桶。回收铺粉时溢出的粉末材料。铺粉辊装置。包括铺粉辊及其驱动系统。其作用是把粉末材料均匀地铺平在工作缸上。送料工作缸。提供烧结所用的粉末材料。5.2.2 选择性激光烧结快速成形的系统组成1．主机激光器。提供烧结粉末材料所需要的能源。用于固态粉末烧结的激光器主要有两种，CO2激光器和掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）激光器。CO2激光器的波长为10.6 μm，Nd:YAG激光器的波长为1.06 μm。对于常用的陶瓷、金属和塑料固态粉末来说，选用何种激光器取决于固态粉末材料对激光束的吸收情况。一般金属和陶瓷粉末的烧结选用Nd:YAG激光器，而塑料粉末烧结采用CO2激光器。振镜式动态聚焦扫描系统。振镜式动态聚焦扫描系统由X、Y扫描头和动态聚焦模块组成。X、Y扫描头上的两个镜子在伺服电动机的控制下，把激光束反射到工作面预定的X、Y坐标点上。动态聚焦模块通过伺服电动机调节Z方向的焦距，使反射到X、Y任意坐标点上的激光束始终聚焦在同一平面上。动态聚焦扫描系统和激光器的控制始终是同步的。5.2.2 选择性激光烧结快速成形的系统组成1．主机加热装置。加热装置时为送料装置和工作缸中的粉末提供预加热、以减少激光能量的消耗和零件烧结过程中的翘曲变形。机身与机壳。机身和机壳为整个快速成形系统提供机械支撑和所需的工作环境。5.2.2 选择性激光烧结快速成形的系统组成2．计算机控制系统（1）计算机 计算机一般采用上位机和下位机两级控制，其中上位主控机一般采用配置高、运动速度快的计算机，称为主机。下位执行机构采用相对配置低的计算机，称为子机。主机、子机以特定的通信协议进行双向通信，构成并联的双层系统。整个控制系统设计带有分布式控制系统的特征。为提高数据传输速度和可靠性，依靠双向通信规则，主机向子机传输数据采用写外设方式。通过并行控制的总体结构和多处理器主从式交互通信的控制方式，实现多重复杂控制任务的高效并行协调运动。5.2.2 选择性激光烧结快速成形的系统组成2．计算机控制系统（1）计算机 主机完成CAD数据处理和总体控制任务，主要功能有： ① 从CAD模型生成符合快速成形工艺特点的数控代码信息； ② 将获得的数控信息代码传给子机； ③ 对成形情况进行监控并接受运动参数的反馈，必要时通过子机对快速成形设备的运动状态进行干涉。 ④ 实现人机交互，提供真实感原形三维CAD模型显示和运动轨迹的实时显示。 ⑤ 提供可选加工参数询问，满足不同材料和加工工艺的要求