计算机3D打印技术对警用特殊配件制作影响浅析.doc

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1、计算机3D打印技术对警用特殊配件制作影响浅析［摘要］3D打卬技术，一项糅合了计算机与模具成形等多种应用科学相结合的尖端技术，其出现改变了传统企业的生产加工模式。本文围绕公安信息化建设，从警用特殊配件制作存在的问题和实际需耍出发，结合自身工作经验，在介绍3D打卬技术的基本原理的同时，将英与传统设备进行了各个方面的比较，重点就3D打印技术在警用特殊配件信息化的作用和意义进行了探讨，提出了引进和运用3D打印技术提升警用特殊配件制作水平的构想。［关键词］3D打卬；配件制作；计算机信息化中图分类号：TP334.8文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)05-0251-

2、01一、引言3D打印技术，又称“快速成形技术(RapidPrototype)no这种集分层制造、机械工程、数控技术、计算机辅助设计(CAD①)、材料工程、逆向工程等科学一身的技术，能够直接、自动、精确地设定的物品和零件。如果说传统切削型设备(如车床、铳床、刨床等)运用的是“减材制造”,那么3D打印设备则是“增材制造”。目前，3D打印技术逐渐在建筑、医学模型、玩具、日用品等行业的模具制作得到应用。二、3D打卬技术的基本原理简单地说，3D打印的基木原理就是“叠层制造J设计人员首先通过计算机软件制作出配件的3D模型图纸文件，然后打印机根据文件描述的配件形状，由打印头提供粘合材料

3、（粉末状金属或塑料等），每次制作一个微米级厚度和特定形状的截面，逐层堆积粘结起来就制作出所需要的立体配件。整个打印机就像一个数学上连续截面的“积分”过程。三、3D打印技术分类在成型技术上，3D打印主要分为：FDM（FusedDepositionModeling熔融层积成型）;LOM（LaminatedObject.Manufacturing叠层制造）;SLA（Stereo-Lithography立体平版印刷）；SLS（SelectiveLaserSintering选区激光烧结）。四、警用特殊配件制作现状分析在实际工作中，警方为了完成任务的需要，常常要自行制作一些具有特殊功

4、能的“配件”，如支架、支座、套筒等。1、警用特殊配件的特点警用特殊配件与其他行业的零配件相比具有以下特点：1）配件的独特性。很多配件都是针对特定现场环境和特定设备來设计和制作的，加上不同人对配件设计思路的差异，因此在外形、尺寸和功能呈现独特性，一般在社会上难以找到完全相同或类似的零配件。2）配件的产量少。由于配件的独特性，加上需求量小，因此配件产量不多。3）配件的尺寸小。由于需要与其他警用装备相配合，加上使用空间所限，这些配件尺寸一般较小。2、警用特殊配件制作水平现状冃前，警用特殊配件制作基本沿用“人手测绘+机械加工”的传统模式：除个别有条件的单位配置数码自动车床之外，很

5、多单位用于制作特殊配件的设备仍以普通车床（指刃具运动需要人手操作的车床）为主。模式和设备决定了JZ配件制作的现状：1）配件一次性成型能力低。普通车床受自身性能的限制，除了表面形状简单的配件（如圆柱体、立方体）之外，对于形状特殊（如球体、多面体）和结构复杂的配件无法一次性成形，实际操作中只能把大配件分解成为多个小配件，分别制作后再组合。那些无法在车床上制作的配件还要依赖人手制作。2）配件制作流程自动化程度低传统的普通车床必须要人手控制刃具对配件往复切削，同时要避免刃具切削偏差造成配件作废，因此整个过程都离不开人员操作和看护，配件制作过程智能化、自动化程度低。3）计算机辅助设

6、计应用率低一是传统机械车床加工能力冇限，只能制作一些外形和结构比较简单的配件，例如上面提到的圆柱体、立方体或者长方体，设计人员在只需“手描笔画”即可完成配件草图，计算机辅助设计软件难以发挥作用；二是普通车床是手动操作，无法实现数控自动化，计算机辅助设计的作用被大大削弱，也降低了设计人员的积极性和创造热情。五、3D打印技术对警用特殊配件制作的影响1、与传统设备的比较与警用特殊配件制作所使用的传统设备相比，3D打印设备具冇以下突出的技术特点：1）能制作复杂配件传统设备如普通车床、数码车床，是以金属刃具对材料进行切削来实现配件成形，相当于“减法”，受自身技术条件（如刃具尺寸、刃

7、具行走轨道等）所限，存在制作“死角”，难以制作出JZ工作中对结构和表面冇特殊要求的配件，如内部中空的壳体、细小的突起或凹陷等等。2）制作流程自动化高通过计算机3D制模软件设计好的3D图纸文件（常见后缀为*.STL）,将文件输入3D打印设备，即会自动打印出对应配件。整个打印过程可由设备自行独立完成，基本不需要人手干预，制作人员可在打印的同吋进行其他工作，工作效率得到提高。3）配件制作精度高目前的3D打印技术下，配件工艺精度可达微米级。以国外的MakerBotReplicatorReplicatorReplicatorReplic