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快速成型有哪些加工方法
编辑:澳门皇冠金沙网站   来源:未知   浏览次数:56   日期:2014-05-13 10:16
  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CAD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App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。
 
  1.直接浇注铸件
 
  这种方法适用于形状复杂的单件生产,例如航空航天工业中的特铸件,或者是在新产品试制时先做一两个铸件供进一步试验用。具体操作是将树脂模样或者用熔模铸造方法制壳浇注铸件,或者用消失模铸造方法直接浇注铸件。在用SLS法成型时,当以石蜡粉末为原料,直接制出石蜡原型来,可以方便在浇出铸件。
 
  2.用原型翻制母模后再浇注铸件
 
  对铸件数量需要较多时可以应用这种方法。它是先用硅橡胶方法、石膏型方法或自硬砂型方法等翻制母模,然后制蜡模或直接浇注成铸件。SLS法所使用的原料为石蜡、尼龙或聚碳酸酯等。用聚碳酸酯材料烧结制成的模样,在许多性能上优于石蜡,可以做许多复杂的高精度件。深圳快速成型
 
  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App中获得描述该零件的CAD文件。一般快速成型支撑的文件输出格式为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。即三个顶点坐标和一个法向矢量,整个CAD模型就是这样一个矢量的集合。在一般的App系统中可以通过调整输出精度控制参数,减小曲面近似处理误差。如Pre/1EApp是通过选定弦高值(ch-chordheight)作为逼近的精度参数。
 
  (2)三维模型的离散处理:在选定了制作(堆积)方向后,通过专用的分层程序将三维实体模型(一般为STL模型)进行一维离散,即沿制作方向分层切片处理,获取每一薄层片截面轮廓及实体信息。分层的厚度就是成型时堆积的单层厚度。由于分层破坏了切片方向CAD模型表面的连续性,不可避免地丢失了模型的一些信息,导致零件尺寸及形状误差的产生。切片层的厚度直接影响零件的表面粗糙度和整个零件的型面精度,每一层面的轮廓信息都是由一系列交点顺序连成的折线段构成。所以,分层后所得到的模型轮廓已经是近似的,层与层之间的轮廓信息已经丢失,层厚越大丢失的信息越多,导致在成型过程中产生了型面误差。
 
  综上所述,为提高零件制造精度,在模型面型化处理时,应该选取较小的精度参数;在模型离散化处理时,应该选取较小的切片层厚度。
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