控制FDM成型制件误差的方法研究.pdf

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1、汽车制造技术现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2011年第11期控制FDM成型制件误差的方法研究+陈雪芳，张义平(苏州市职业大学机电工程系，苏州215104)摘要：快速制模是快速成型的主要应用之一，但成型件的精度难以达到快速制模对原型或型芯尺寸精度和表面精度的要求。系统分析了熔融堆积成型(FDM)工艺成型精度的影响因素，分析产生误差的根源及作用机理。针对FDM产生的误差，通过定性和定量分析，提出减小误差的途径和方法，并通过实例验证了解决翘曲变形和尺寸精度问题的方法，提高了原型的精度，对熔融堆积成型工艺精度的

2、提高具有实际的参考价值。关键词：快速成型；熔融堆积成型；成型精度中图分类号：THl64文献标志码：A文章编号：167l—3133(2011)ll—0039----04ResearchaboutthewaystocontroltheerrorofFDMformingworkpieceCHENXue—fang，ZHANGYi—ping(MechanicalandElectronicEngineeringDepartment，SuzhouVocationalUnivershy，Suzhou215104，Jiangsu，China)Abstract：Ra

3、pidtoolingisoneofthemajorapplicationsofrapidprototyping．However，theaccuracyofthemodeledpartscannotreachthedimensionaccuracyandsurfaceaccuracyofprototypeorcorerequiredbyRapidTooling(RT)．ThisessayanalysisthefactorsthatinfluencetheprocessprecisionbasedonFDMprototyping，andanalysi

4、sitsrootandmechanismofaction．Throughthequalitativeandquantitativeanalysis，amethodtoreducetheell'oroectwredintheprocessofdepositionmodelingW88raised．Thismethodhasbeenapprovedbyexperimentsandtheresultsindicatethatitcansolvetheproblemofwarpdeformationanddimen·sionprecisiontoSOft

5、ieextentandCanraisetheprecisionofprototype．Therefore，thismethodhasarealisticreferentialvaluetotheimprovementofFDMprocessprecision．Keywords：RapidTooling(RT)；FusedDepositionModeling(FDM)；processprecisionO引言快速成型技术有二十多种不同的成型方法和工艺。熔融堆积成型(FusedDepositionModeling，FDM)因其成本低、强度较好、无毒气和

6、无化学污染而被广泛采用。FDM采用计算机控制喷头做水平运动，将加热的热塑性材料从喷头里挤出来，在温度低于材料熔点的成型室工作台上，迅速形成一层薄片轮廓截面，然后工作台下降一定高度(即层厚)，喷头继续挤出热塑性材料，这样逐层堆积，最终堆积成三维产品零件。基于FDM原型可间接制造硅胶模，由于成本低，周期短，在产品开发中应用很广泛；把FDM技术和电铸、电弧喷涂等传统的技术结合起来，利用FDM工艺加工出的原型直接作为母模，通过传统的中间转换技·2009年江苏省自然科学研究基金项目(BK2009635)术快速制模——生成注塑模或EDM电极等来进行产品的批量

7、生产。FDM原型的尺寸精度、几何精度和表面粗糙度对于最终产品质量起着决定性的作用。表面粗糙度可以通过后处理打磨来解决，所以控制成型件的尺寸精度、几何精度至关重要。为了使快速成型从技术上更具有竞争力，必须提高FDM成型件的质量。1FDM成型件精度的影响因素及分析从FDM成型工艺过程来看，成型件的误差主要有以下几方面：1)CAD模型离散化过程中的两重精度损失。2)成型堆积过程中的制造误差。3)成型设备系统的误差。4)Z轴的运动定位精度和重复定位精度等。392011年第11期现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)1．

8、1CAD模型离散化过程中的两重精度损失CAD模型离散化过程中的两重精度损失一是三角网格化。目前快速成型软件接受的数据文件一般为STL格式