实验五零件的快速原型制造

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1、材料成形CAD/CAM综合实验指导书实验五零件的快速原型制造一、实验目的(1)了解零件的快速原型制造原理；(2)了解零件的快速原型制造技术分类；(3)熟悉层合实体制造工艺、设备及操作；(4)掌握快速原型制造零件的后处理方法。二、实验原理快速原型制造是基于离散和材料累加原理，并由 CAD 模型直接驱动来完成任意复杂形状三维实体的快速制造。依据计算机构造的三维数模，利用快速成型机对其进行分层切片，得到各层截面的二维轮廓图，并按照这些轮廓图，进行分层自由成形，构成各个截面，逐步顺序叠加成三维工件。如图5.1 所示。

2、图5.1 快速原型制造原理示意图快速原型制造技术彻底摆脱了传统的“去除”加工方法，而采用全新的“增长”加工方法，用一层层的小毛坯逐步叠加成大工件，将复杂的三维加工分解成简单二维加工的组合。快速原型制造按制造工艺原理分为：立体印刷成型(SLA)、层合实体制造(LOM)、选域激光烧结(SLS)、熔融沉积造型(FDM)、三维喷涂粘接(3DPG)、焊接成型技术(WeldingForming)和数码累积造型(Digital—BrickLaying)等几大类。三、实验条件(1) HRPIIB快速成形机主机；(2)计算机和

3、快速成型软件 HRP2000；(3)快速成型专用卷纸和后处理材料与工具等。四、实验过程1 材料成形CAD/CAM综合实验指导书1. 系统开机准备1)接通电源，启动冷却循环机；2)旋转机床钥匙开关；3)启动计算机，运行 HRP2000程序；4)根据材料型号设置激光能量和加热温度；5)通过磁盘将准备加工的 STL文件调入计算机的 HRP系统。2. 零件模型构建和图形预处理1)构建零件三维 CAD 模型；2)将零件三维 CAD 模型转化成三角形面化的数据模型，如图 5.2所示；图5.2 HRP2000软件用户界面3

4、)将零件实体模型通过设置

5、实体转换，进行适当转换(图 5.3)，选取理想加工方位。图5.3 实体变换对话框3. 零件制作1)设置制造参数。单击设置

6、制造设置，弹出图 5.4所示的对话框：(1)设置XY 切割加速度、切割速度、工作台运动速度、材料送进速度、热压加热辊速度，如图5.4 所示；2 材料成形CAD/CAM综合实验指导书图5.4 制造设置(速度)对话框图5.5 制造设置(尺度)对话框(2)设置物体中心点位置，如图 5.5 所示；(3)设置网格尺寸和选择网格划分方法，如图 5.6 所示；(4)设置制造模型

7、的边框尺寸，如图 5.7 所示。图5.6 制造设置(网格)对话框图5.7 制造设置(切片)对话框2)零件模拟制造。单击制造

8、模拟制造，弹出图 5.8所示对话框，即模拟制造过程。图5.8 模拟制造对话框3)零件模型制造。单击制造

9、制造，弹出图 5.9 所示对话框，进行设置或制造。3 材料成形CAD/CAM综合实验指导书图5.9 制造对话框(1)系统回零位；(2)制造底基；(3)设置起始高度，选择“连续制造”；(4)开始制造；(5)制造完毕，系统自动停止工作；(6)关机。4. 零件模型后处理1)从工作台上取下零件

10、模型；2)用专用工具去掉废料；3)用木工工具适当打磨；4)表面固化；5)修补、打磨、抛光；6)表面强化处理。五、实验实例图 5.10 是用快速原型制造方法制造的部分产品。(a)增压器涡轮(产品)(b)增压器涡轮(纸基模型)(c)汽车灯架(1)(d)汽车灯架(2)图 5.10 快速原型制造实例4