机械制造基础：增材制造技术与逆向工程技术认知PPT教学课件.pptx

学习情境五增材制造技术与逆向工程技术认知;学习情境五增材制造技术与逆向工程技术认知;学习目标：

1．掌握增材制造技术的基本概念。

2．掌握增材制造技术的成形原理。

3．了解增材制造技术的发展历史。

4．掌握增材制造的过程。

5．掌握增材制造技术的作用。;;任务分析：

3D打印机又称三维打印机（3DP），是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。;一、增材制造技术的含义

增才制造技术诞生于20世纪80年代后期的美国。一开始，增财制造技术的诞生源于模型快速制作的需求，所以经常被称为“快速成型”技术。历经三十年的日新月异的技术发展，增财制造技术已从概念模型快速成型发展到了覆盖产品设计、研发和制造的全部环节的一种先进制造技术，已非当初的快速成型技术可比。

增财制造：一种与传统材料“去除型”加工方法截然相反的，通过增财材料、基于三维CAD模型数据，通常采用逐层制造方式，直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。

增财制造的概念有“广义”和“狭义”之说，如图5-1所示。;“狭义”的增材制造是指不同的能量源与CAD/CAM技术结合、分层累加材料的技术体系；而“广义”增材制造则以材料累加为基本特征，以直接制造零件为目标的大范畴技术群。如果按照加工材料的类型和方式分类，又可以分为金属成形、非金属成形、生物材料成形等。

从广义的原理来看，以设计数据为基础，将材料(包括液??、粉材、线材或块材等)自动化地累加起来成为实体结构的制造方法，都可视为增材制造技术。;二、增材制造与传统制造方法的区别

传统制造方法根据零件成形的过程可眦分为两大类型：一类是以成形过程巾材料减少为特征，通过各种方法将零件毛坯上多余材料盘除掉，如切削加工、磨削加工、各种电化学加工方法等，这些方法通常称为材料去除法；另一类是材料的质量在成形过程中基本保持不变，如采用各种压力成形方法以及各种铸造方法的零件成形，它在成形过程中主要是材料的转移和毛坯形状的改变，这些方法通常称为材料转移法。这两种方法是目前制造领域中普遍采用的方法，也是非常成熟的方法，能够满足加工精度等各种要求。

增材制造相对于传统制造方法（去除材料的制造方法），增材制造方法是增加材料的制造方法。它包括了一类工艺原理不同的零件制造方法。增材制造技术工艺原理的共同点是基于离散-堆积原理，在计算机上将三维实体模型（虚拟零件）进行分层处理(转化为许多平面“薄片”模型的叠加)，得到每层技术信息，并通过计算机控制特定成型设备，用各种成型技术方法逐层制造零件，最终制造出三维立体零件。;三、增材制造技术的特点;四、增材制造与传统制造方法的关系

从以上对增材制造方法与传统制造方法的论述可以知道，它们两者之间的关系是相辅相成、相互补充、密不可分的。增材制造技术主要是制造样品，也就是将设计者的设计思想、设计模型迅速转化为实实在在的、看得见、摸得着的三维实体样件。它生产的是单个样件或是小批量样件，它的精髓是在极短的时间之内，不使用刀具、夹具、模具和辅具，将设计思想实体化，主要应用于新产品的快速开发。而真正的大批量生产，包括中批量生产还是要采用传统制造方法来实现，由于在新产品开发中首先采用了增材制造技术，再采用传统制造方法进行大批量生产时，就避免了因多次试制而出现不必要的返工，从而降低了生产成本，缩短了新产品试制的时间，使新产品能够尽早上市，提高了企业对市场响应的速度，使企业在激烈的市场竞争中占得先机。;五、增材制造过程;1.前处理

前处理包括产品三维模型的构建、三维模型的近似处理、增材制造方向的选择和三维模型的切片处理。

2.分层叠加成形加工

分层叠加成形加工是增材制造的核心，包括模型截面轮廓的制作与截面轮廓的叠合。也是增材制造设备根据切片处理的截面轮廓，在计算机控制下，相应的成形头(激光头或喷头)按各截面轮廓信息做扫描运动，在工作台上一层一层地堆积材料，然后将各层相粘结，最终得到原型产品。

3.成形零件的后处理

从成形系统里取出成形件，进行剥离面强化处理，或放在高温炉中进行后烧结打磨、抛光、涂挂、后固化、修补、打磨、抛光和表进一