快速成型外文翻译

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1、2.5快速成型一种新的生产产品的概念最近被引进制造过程。在这些观念中，一些是对已经存在的观念的修饰，但是另一些完全是革命性的。在前一类的实例中，我们可以运用数控机床来切割各种各样的材料，使用激光和喷气机可以切割从木头到陶瓷的各种材料。对于后一类，我们可以描述零件的建模和三维快速加工过程。这个概念在内容和工业上很有潜力，因此值得简易讨论一下。它在很大程度上是基于计算机能力发展的结果。对于第一组，工作效率的大幅度提高主要是由于计算机的应用，虽然，至少在原则上，这些过程可以以手动方式实现。对于第二组，没有计算机的帮助是很难执行这些过程的。现在

2、制造依赖于大量的由塑料和金属做成的模具。这些零件有时会有非常复杂的形状和华丽的表面。这些图形是不能在传统机床上处理的，因为仅完成单一部分的加工是非常浪费时间和金钱的。同样，使用模具去生产可能检验后需要改变的个人模式的工件也是非常昂贵的（这种情况发生在非传统工具的生产中，并且这个过程非常昂贵，消耗时间和劳力）。在最近几年中，一个新的解决这种情况的概念被提出。它被称为快速成型，在H.D.Kochan编写的《自由制造》一书中描述了立体雕刻，模具快速原型和快速成型（德累斯顿科技大学，德国，科学技术出版社）。我们用图2.19a中的模型来解释这种观

3、念下的制造过程。这个模型代表了具有特殊齿形的螺旋齿轮，齿是由相互之间具有角度的平面层组成。换句话说，一个具有复杂形状的三维模型是由简单形状的薄平面层组成的。概念和布局图2.19a）快速原型演示工件。注意看齿轮上清晰可见的层。每一个层都按一定的角度旋转，从而形成了螺旋齿轮的形状（在这里为了形象的说明，每个层的厚度变化是夸张的）b)这是按照这种技术生产最终设计完成前的模型（ConceptlandLtd.,Ra'anana,Israel的产品）。有好几种不同的技术，利用这种原理并应用计算机辅助加工具有复杂空间的零件。我们将在这里简单的描述这个

4、概念的本质。电脑的内存用来存储要加工零件的几何图形信息，以至于零件的每个几何薄层（通常0.3-0.5mm）都可以用数值定义。根据这种概念，在创造半层体中一个可能的方案如图2.20所示。图2.20快速建模布局图1）容器；2）聚合液体；3）金属板；4）电脑；5）激光器；6）旋转镜这样的布局由容器1充满了一种特殊的液体2，这种液体在紫外线的照射下会变成固体。液体的表面覆盖着板3，板3的垂直位置由电脑系统控制。紫外线由激光器5产生并且在镜子6的辅助作用下聚焦，这也是由电脑系统控制的，因此，激光可以按照一定的程序在液体表面移动。这种操作的结果就是

5、，产生了一个事先确定了的薄层。下一步，板3向下移动一个薄层厚度的距离，并且重复上一步的程序。在这个过程中，激光的运行轨迹可以根据新的薄层的形状需要而改变。因此，零件一层一层的被构成所期望的形状。图2.19b列举了一个用这种方法生产的一个产品的例子。练习题试着设计下面情况的运动布局：1.缝纫机2.按照图2.2中给出的生产布局来设计如图1所示的设备生产链条3.内燃发动机4.家用面团搅拌器（揉面机）5.打字机6.弹簧驱动或电动的机械玩具7.机关枪8.唱片机9.影印机3刚体的动态分析在这一章,我们将举例子说明计算自然物理运动所需要的时间。我们从

6、最简单的开始——一个纯粹的机械传动。3.1做机械运动的刚体我们所讨论的第一个例子可以作为一个自然现象。这种状况发生在例如当一大堆部件在料斗或分配器里垂直向下移动的情况下。在图3.1中提出了最简单的例子,刚体落下L的高度，假设下落过程没有任何的阻力，那么我们就可以写出下落所需时间的数学表达式：【3.1】图3.1自由落体刚体运动模型图3.2显示了一个用于自动机器(车床)的进料装置。重物块M通过缠绕在滑轮上的线1作用在滑块2上。滑块2推动由摩擦面3支撑的杆m。因此，推力F=重物必须克服的摩擦阻力F1，F1可以被表示为：【3.2】其中f=摩擦系

7、数，m为棒的质量。另外，力F使滑轮有了转动惯量I因此，方程式以下面的方式达到平衡【3.3】其中：a为重力加速度r为滑轮半径为滑轮的角加速度因此a=r【3.4】从方程(3.3),我们就可以推导出a的一种表达形式【3.5】杆运动L距离所需时间t可以用下面的方程计算出【3.6】非常明显，由于（滑轮的影响可以忽略不计），公式3.6可以写成下面的形式【3.7】图3.2由重力驱动的运动布局原理在下面的例子中,我们分析刚体沿着斜面运动的情况。这种情况发生在例如，零件像图3.3所示那样随着送料机运动。其中φ是送料机的斜度。零件和传送带之间的摩擦力可以由

8、方程来表示。（在这里，f为抵抗零件在传送带上滑动的摩擦系数）。图3.3重物在斜坡上的运动力F可以从已知公式里得到。【3.8】方程式还可以写为：【3.9】从方程3.9中我们得到：【3.10】运动L距离所需时间