计算机辅助设计---小论文剖析.docx

曇机械工程学院
《计算机辅助设计》论文
得分
题目
专业： 机械设计制造及其自动化
班级： 机制1204班
姓名：
快速成型技术应用现状及发展趋势
摘要：快速成型技术以其独特的特点和长处，成为加速新产品开发及实现任意复杂形状的原形和零 件。
4高度柔性
快速成型系统是真正的数字化制造系统，仅需改变三维CAD模型，适当地调整和 设置加工参数，即可完成不同类型的零件的加工制作，特别适合新产品开发或 单件小批量生产。并且，快速成型技术在成型过程中无需专用的夹具或工具，成 型过程具有极高的柔性，这是快速成型技术非常重要的一个技术特征。
5自动化程度高
快速成型是一种完全自动的成型过程，只需要在成型之初由操作者输入一些基 本的工艺参数，整个成型过程操作者无需或较少干预。出现故障，设备会自动停 止，发出警示并保留当前数据。完成成型过程时，机器会自动停止并显示相关结 果。
三、 快速成形的工艺方法
光固化成形
SLA(S tereo lit hography Appara tus)工艺也称光造型、立体光刻及立体印 刷，其工艺过程是以液态光敏树脂为材料充满液槽，由计算机控制激光束跟踪层 状截面轨迹，并照射到液槽中的液体树脂，而使这一层树脂固化，之后升降台下 降一层高度，已成型的层面上又布满一层树脂，然后再进行新一层的扫描，新固 化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到整个零件制造完毕，得到1个三维 实体模型。该工艺的特点是：原型件精度高，零件强度和硬度好，可制出形状特 别复杂的空心零件，生产的模型柔性化好，可随意拆装，是间接制模的理想方法。 缺点是需要支撑，树脂收缩会导致精度下降，另外光固化树脂有一定的毒性而不 符合绿色制造发展趋势等。
分层实体制造
LOM(Lamina ted Object Manufac turing)工艺或称为叠层实体制造，其工艺 原理是根据零件分层几何信息切割箔材和纸等，将所获得的层片粘接成三维实 体。其工艺过程是：首先铺上一层箔材，然后用CO,激光在计算机控制下切出本 层轮廓，非零件部分全部切碎以便于去除。当本层完成后，再铺上一层箔材，用 滚子碾压并加热，以固化黏结剂，使新铺上的一层牢固地粘接在已成形体上，再 切割该层的轮廓，如此反复直到加工完毕，最后去除切碎部分以得到完整的零件。 该工艺的特点是工作可靠，模型支撑性好，成本低，效率高。缺点是前、后处理 费时费力，且不能制造中空结构件。
选择性激光烧结
SLS(Selective Laser Sintering)工艺，常采用的材料有金属、陶瓷、ABS 塑料等材料的粉末作为成形材料。其工艺过程是：先在工作台上铺上一层粉末， 在计算机控制下用激光束有选择地进行烧结(零件的空心部分不烧结，仍为粉末 材料)，被烧结部分便固化在一起构成零件的实心部分。一层完成后再进行下一 层，新一层与其上一层被牢牢地烧结在一起。全部烧结完成后，去除多余的粉末， 便得到烧结成的零件。该工艺的特点是材料适应面广，不仅能制造塑料零件，还 能制造陶瓷、金属、蜡等材料的零件。造型精度高，原型强度高，所以可用样件 进行功能试验或装配模拟。
熔融沉积成形
FDM(Fused Deposi tion Manufac turing)工艺又称为熔丝沉积制造，其工艺
过程是以热塑性成形材料丝为材料，材料丝通过加热器的挤压头熔化成液体，由 计算机控制挤压头沿零件的每一截面的轮廓准确运动，使熔化的热塑材料丝通过 喷嘴挤出，覆盖于已建造的零件之上，并在极短的时间内迅速凝固，形成一层材 料。之后，挤压头沿轴向向上运动一微小距离进行下一层材料的建造。这样逐层 由底到顶地堆积成一个实体模型或零件。该工艺的特点是使用、维护简单，成本 较低，速度快，一般复杂程度原型仅需要几个小时即可成型，且无污染。
除了上述4种最为熟悉的技术外，还有许多技术也已经实用化，如三维打印技术、 光屏蔽工艺、直接壳法、直接烧结技术、全息干涉制造等。
四、快速成型技术的应用和发展现状
快速成型技术的核心竞争力是其制造成本低和市场响应速度快，而生产厂 家于利润和速度的考虑而逐步采用快速成型技术，从而促使快速成型技术得以 迅速发展和推广应用，尤其在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影 视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。 并且随着这一技术本身的发展，其应用领域将不断拓展。
快速成型技术的实际应用主要集中在以下几个方面：
1•在新产品造型设计过程中的应用快速成形技术为工业产品的设计开发人员 建立了一种崭新的产品开发模式。运用RPM技术能够快速、直接、精确地将设计 思想转化为具有一定功能的实物模型（样件），这不仅缩短了开发周期，而且降低 了开发费用，也