快速成型技术及应用ppt课件.ppt

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1、快速成型技术及应用广西工学院机械系冯树强目录第一章快速成型技术概述第二章快速成型技术中的数据处理第三章快速成型制造的几种典型工艺第四章快速成型采用的材料第五章影响快速成型精度的主要因素分析第六章快速成型技术的应用第七章三维测量与反求工程第八章快速成型技术的一些新进展第一章快速成型技术概述第一节快速成型技术的原理第二节快速成型技术的分类第三节快速成型技术的国内外研究现状及发展趋势思考练习变速器打印机电子称飞机摩托车发动机摩托车覆盖件汽车灯罩扇叶手机外壳显示器外壳U盘第一节快速成型技术的原理一、快速成型的起源及背景

2、现代生产方式特点：多品种，小批量、周期短，按定单，零库存。企业竞争理念：人无我有，人有我优，人优我廉，人廉我转。20世纪80年代末、90年代初发展起来的快速成形（RapidPrototyping&Manufacturing：RP）技术，突破了传统的加工模式，是近20年制造技术领域的一次重大突破。它与科学计算可视化和虚拟现实等技术相结合，为设计者、制造者与用户之间提供了一种可测量、可触摸的新手段。RP是一种集CAD、CNC、精密机械、激光、高分子材料等学科于一体的高新技术，能快速将CAD三维模型制成实物原型，不仅

3、提高了CAD模型的可视性和直观性，还可用于功能测试。将快速成形技术与精密铸造和塑料加工工艺结合起来，可以快速、经济地制造供小批量生产用模具，从而能小批量生产塑料件和金属件，为新产品试制提供良好的条件。从而有效地缩短了产品的研发周期，是提高产品质量、缩减产品成本的有力工具。它的核心是基于数字化的新型成形技术快速成形技术最早产生于二十世纪70年代末到80年代初，美国3M公司的AlanJ.Hebert(1978)、日本的小玉秀男(1980)、美国UVP公司的CharlesW.Hull(1982)和日本的丸谷洋二(19

4、83)，在不同的地点各自独立地提出了RP的概念，即用分层制造产生三维实体的思想。CharlesW.Hull在UVP的继续支持下，完成了一个能自动建造零件的称之为StereolithographyApparatus(SLA)的完整系统SLA-1，1986年该系统获得专利，这是RP发展的一个里程碑。随后出现了几十种不同的RP技术，但是目前RP技术的主流仍然是SLA，LOM（LaminatedObjectManufacturing，薄材叠层制造），SLS(SelectiveLaserSintering，选择性激光烧结

5、)和FDM(FusedDepositionModeling，熔融成型)四种技术。二、成型方式的分类1.去除成型：各种机械加工方法，如车、铣、磨等。2.添加成型：SLA，LOM，SLS，FDM等。3.受迫成型：冲压、锻压，铸造等。4.生长成型：生物活性材料。三、RP技术原理RP是用离散/堆积即分层加工、迭加成形原理来制造产品原型，其原理为：产品三维CAD模型→分层离散→按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料→生成实体模型。该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实

6、体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。其工艺流程如下图所示：四、RP技术特点快速原型技术突破了“毛坯→切削加工→成品”的传统的零件加工模式，开创了不用刀具制作零件的先河，是一种前所未有的薄层迭加的加工方法。与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点：1.可以制造任意复杂的三维几何实体。2.快速性。3.高度柔性。4.是实现快速制造的核心。五、RP技术应用及市场RP技术已经广泛应用于

7、家电、汽车、航空航天、船舶、工业设计、医疗等领域。艺术、建筑等领域的工作者也已开始使用RP设备。根据14个RP设备供应商和43个RP服务商的统计数据，所有RP模型的近41%用于装配和功能型零件；约27%用于工程、工具制造、报价和投标；约23%用于原型模具、金属铸造及模芯制造。随着RP技术本身的发展和完善，其应用领域在不断拓展。快速原型技术突破了“毛坯→切削加工→成品”的传统的零件加工模式，开创了不用刀具制作零件的先河，是一种前所未有的薄层迭加的加工方法。与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点：截至2

8、001年7月，全球共有355家RP服务机构，30家设备制造商，12家材料供应商，35家咨询机构，14家专门的软件供应商，67个教育及研究机构。分布于全球58个国家的RP系统有6755台套。根据其中6521个系统的分布情况统计出：北美（主要是美国）占45.3%，亚洲/环太平洋地区占28.6%，欧洲占24.6%，其它地区只占1.5%。近年来，采用RP设备最积极的地区是东亚（尤其是韩国、香港