快速成型技术

2011 - 2012 学年第一学期

《快速成型技术》课程

班级：工设0921 学号：04 姓名：陈侠彪

题目：1、快速成型原理是什么？其技术有何特点？

2、按制造工艺原理分，快速成型工艺主要分成哪几类？

3、简述快速成型技术有哪些应用？

4、典型的快速成型工艺有哪几种？试分析成型工艺的特点。

5、反求工程的基本含义是什么？应用在那几个方面？

6、结合课程知识点，谈谈快速成型技术对新产品设计的作用。

1、快速成型的原理是什么？其技术有何特点？

答：⑴快速成型的原理：快速成型属于离散堆积成型。它从成型原理上提出一个全新的思维模式维模型，即将计算机制作的零件三维模型，进行网络化处理并存储，对其进行分层处理，得到各层截面的二维轮廓信息，按照这些轮廓信息自动生成加工路径，由成型头在控制系统的控制下，选择性地固化成切割一层层的成型材料，形成各个截面轮廓薄片，并逐步顺序叠加成三维坯件，然后进行坯件的后处理，形成零件。

⑵技术特点：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实现了机械工程学科多年来追求的两大先进目标

⑤与反求工程，CAD技术，网络技术，虚拟现实等相结合，

成为产品快速开发的有力工具

2、按制造工艺原理分，快速成型工艺主要分成哪几类？

答：快速成型工艺主要分成：光固化立体造型工艺、分层物件制造工艺、选择性激光烧结工艺、熔融沉积造型工艺。

3、简述快速成型技术有哪些应用？

答：快速成型技术的应用：除了制造原型外，该项技术也特别适合于新产品的开发、单件及小批量零件制造、不规则或复杂形状零件制造、模具设计与制造、产品设计的外观评估和装配检验、快速反求与复制，也适合于难加工材料的制造等。这项技术不仅在制造业具有广泛的应用，而且在材料科学与工程、医学、文化艺术以及建筑工程等领域也有广阔的应用前景。

4、典型的快速成型工艺有哪几种？试分析成型工艺的特点。

答：⑴典型的快速成型工艺：有光固化成型工艺、叠层实体加型工艺、选择性激光烧结成型工艺、熔融沉积成型工艺。

⑵特点：①光固化成型工艺特点：a、成型过程自动化程度高。b、尺寸精度高。c、优良的表面质量。d、可以制作结构十分复杂、尺寸比较精细的模型。

e、可以直接制作面向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型。

f、制作的原型可以在一定程度上替代塑料件。

②叠层实体加型工艺特点：a、原材料价格便宜，原型制作成本低。b、制件尺寸大。c、无需后固化处理。d、无需设计和制作支撑结构。e、废料易剥离。

f、制件能承受高达200摄氏度的温度，有较高的硬度和较好的力学性能，可进行各种切削加工。

g、原型精度高。

h、设备采用了高质量的元器件，有完善的安全、保护装置，因而能长时间继续运行，可靠性高，寿命长。

i、操作方便。

③选择性激光烧结成型工艺特点：a、可采用多种材料。b、制造工艺比较简单。c、高精度。d、无需支撑结构。e、材料利用率高。

④熔融沉积成型工艺特点：a、由于采用了热融挤压头的专利技术，使整个系统构造原理和操作简单，维护成本低，系统运行安全。b、可以使用无毒的原材料，设备系统可在办公环境中安装使用。c、可以成型任意复杂程度的零件，常用于成型具有很复杂的内腔、孔等零件。d、用蜡成型的零件原型，可以直接用于失蜡铸造。e、原材料在成型中无化学变化，制件的翘曲变形小。f、原材料利用率高，且材料寿命长。g、支撑去除简单，无需化学清洗，分离容易。h、可直接制作彩色原型。

5、反求工程的基本含义是什么？应用在哪几个方面？

答：⑴反求工程的基本含义：反求工程也称逆向工程、反向工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程,是一个从样品生成产品数字化信息模型,并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。

⑵应用：①企业只能拿到真实零件而没有图样，又要求对此零件进行分析、复制及改型。②在汽车、家电等行业要分析油泥模型，对油泥模型进行修改，得到满意结果后将此模型的外型在计算机中建立数字模型。③对现有的零件工装等建立数字模型。④在模具行业，往往需要用手工修模，修改后的模具型腔数据必须及时地反映到相应的CAD设计之中，这样才能最终制造出符合要求的模具。

6、结合课程知识点，谈谈快速成型技术对新产品设计的作用。

答：在新产品的研制阶段，虽然计算机辅助设计使产品设计更加快捷、方便，但设计人员只能借助设计图纸和计算机模拟，对产品设计进行评判，因而不能直观地评判所设计产品的效果和结构的合理性以及生产工艺的可行性，对形状复杂

的产品尤其如此。快速成型技术可以快速制出产品样品的实物模型，供设计者和用户直接进行测量、装配、功能实验和性能测试，从而快速经济地验证设计人员的设计思想、产品结构的合理性、可制造性、可装配性、美观性，找出设计缺陷，并进行反复修改、制造，完善产品没计。这样就可以太大缩短新产品的设计周期，使设计符合预期的形状、尺寸和工艺要求。这一验证过程，使设计更趋完美，避免了盲目投产造成的浪费。