薄壁零件熔融沉积快速成型工艺的研究

薄壁零件快速原型的成型工艺与一般零件的成型工艺有着很大的不同,本文通过对这类零件的熔融沉积快速成型工艺研究,得出了选择提高制件加工精度和表面质量参数的一般原则。     

提高CPS成型精度的研究

针对CPS快速成型零件成型难及成型精度不高的现象，分析了影响零件成型及成型精度的主要因素。并通过CPS紫外光快速成型机成型实验研究，得出调整工作台的阻尼系数，对工作台进行动平衡，以及在成型零件的轮廓数据中增加适当的光斑补偿，可以提高系统精度。     

快速成型中零件水平下表面支撑设计规则的研究

利用可仿真成型过程中层间力学行为的有限元计算模型，对零件分层后截面形状与收缩变形趋势间的关系及支撑间距与层片最大变形量间的关系进行了研究．研究表明，零件层片边界为翘曲变形的最大处，支撑间距与层片最大变形量间近似呈线性关系，因此零件水平下表面应沿边界设计成墙式支撑，边界区域内应设计成十字交叉支撑．针对XJ-01树脂，当支撑间距设计为10mm时，光固化快速成型制作可以满足成型精度的要求．     

选区激光熔化快速成型过程分析

分析了选区激光熔化的成型过程及成型机理,归纳了该工艺的技术特征,推导了温升与加工参数间的解析关系式,并据此优化了选区激光熔化快速成型的工艺.采用Cu-P合金对成型工艺进行了实验验证,分析了扫描速度及激光功率对成型质量的影响,探讨了球化的成因及消除方法.结果表明,通过合理配置扫描速度、扫描间距、激光功率等加工参数,可以直接成型具有高致密性的金属零件.     

一种基于FDM的快速原型机设计

快速成型技术是一种新型加工技术,有快速性、加工柔性化、技术集成性高等优点,特别适合于形状复杂、精细的零件加工,在模具制造、新产品试制等领域应用广泛。本文对该技术的工艺原理、材料加入不溢料条件和熔融沉积快速原型机的设计与实验制作等方面进行了研究。     

微机械的快速成型微细加工技术

由于微机械制造具有加工尺寸大小、成型分辨率要求高等特点,微机械的快速成型微细加工工艺存在着不同通用快速成型工艺的特殊问题及关键技术。该文对微机械光成型微细加工工艺和系统构成等进行了研究,制作了国内第一台微机械光成型实验系统,并加工出微曲柄等微零件,探索了快速成型微细加工技术制造微机械的新路子。最后提出了微机械快速成型微细加工的几个研究方向。     

基于光固化成型的功能零件无模具快速精密铸造工艺

论述了基于光固化成型的功能零件无模具快速精铸新技术,该技术将激光快速成型技术与精密铸造工艺结合起来,特别适宜具有复杂形状的金属功能零件整体制造．在新产品试制和零件的单件小批量生产中,不需复杂工装及模具,可大大提高制造速度,并降低制造成本．通过烟机叶片的制造实例,对这项新技术的工艺过程进行了深入的研究,提出了适用于功能零件无模具精密铸造生产的中空内部支撑光固化原型结构．     

快速成型制造中的工艺支撑自动生成技术

提出了快速成型制造中的两工艺支撑新形式（向下特征支撑和局部支撑）。针对向下特征支撑形式，提出并实现了基于一维几何元素集合运算的支撑自动生成算法；针对局部支撑形式，提出并实现了基于STL(Stereolithograhy)模型三角面片拓扑分析与空间运算的支撑自动生成算法。结合SL(Stereo Lithography)工艺，进行了带支撑零件的成型。工艺实验证明，提出的工艺支撑自动生成技术不仅可自动地对STL模型添加合理的工艺支撑，而且可实现切片操作和扫描数据生成的融合。该技术可明显提高快速成型系统的加工效率与集成度，同时又降低系统的成本。     

基于遗传算法的快速成型零件分层方向优化方法

熔融沉积快速成型技术在快速成型制造领域中的作用日趋明显,复杂零件成型方向是成型中的关键问题之一.为此,提出了一种熔融沉积成型分层方向的选择方法,建立了以支撑面积最小、制作时间最短和表面粗糙度最低为优化目标函数的数学模型,用遗传算法求解,得到优化的制作方向.快速成型实验结果表明,本方法可明显提高快速成型系统的加工效率,降低系统的成本.     

Pro/E环境下自适应分层切片算法的研究与实现

在RP中,实体模型的描述和分层片堆积成型的阶梯效应是影响快速成形零件的成型精度的主要因素.为了改善STL文件的等厚分层切片方法存在的缺陷,在Pro/E环境下,研究了基于CAD模型的自适应直接分层方法,提出了基于相邻层面积变化和法向矢量相结合的自适应分层算法,并利用Pro/TOOLKIT进行了系统的开发.该方法是在等厚分层的基础上,对最大分层厚度进行自适应分层切片处理,在保证成型精度的同时可提高零件的成型效率,为利用三维CAD软件进行直接分层处理提供了一种有效的方法.图4,参9     

熔焊成型中堆积轨迹对成型质量的影响

首先分析熔焊成型零件存在的缺陷,提出了熔焊件表面成型质量评价指标.在焊接工艺参数和路径间距相同的情况下,采用不同的堆积轨迹进行薄板熔焊成型实验,分析轨迹对薄板熔焊成型表面成型质量的影响,从而选择合适的堆积轨迹.     

钨极气体保护焊金属原型技术工艺

介绍了基于钨极气体保护焊(GTAW)的金属原型技术成型工艺及其实验系统组成,对GTAW成型过程进行分析,得到了与金属零件成型相关的焊接工艺参数,通过实验与数学建模得到了关键参数(焊接电流、焊接速度、送丝速度)与焊缝几何尺寸的关系,根据快速成型的特点及要求,优化了焊接工艺参数并进行了三维金属零件的堆积实验.结果表明:用该工艺参数制造的金属零件成型较好,表面均匀,能够满足金属原型制造的要求.     

基于Solidworks软件的快速成型制造技术的研究与应用

Sohdworks是常用的机械设计CAD软件,快速成型制造技术能将Soridworks软件设计的三维实体模型快速地制作成零件或者模具,也可以利用快速成形件当作母模,翻制金属模具来制造产品样品。本文论述了Solidworks软件与快速成型软件数据对接方法以及成型精度的控制方法。     

熔丝沉积快速成形制件的表面质量

针对熔丝沉积快速成形制件中存在的表面质量问题,采用三因素三水平正交实验法,调节快速成形工艺中的分层厚度、制件摆放角度和线宽三个主要工艺参数,观察制件的表面质量.经方差分析可知,FDM分层厚、制件摆放角度、线宽分别以因素A1、B1、C2为最佳,各因素对表面质量由主至次的影响为A、C、B.该研究有利于优化工艺参数,提高FDM制件的表面质量.     

基于STL文件的阶梯剖分算法研究

针对制件规模受快速成形机工作空间限制及后处理时拼合精度难以保证的实际问题，提出了一种基于8TL格式文件的阶梯剖分算法．介绍了阶梯剖分的原理，详细阐述了剖分的具体步骤及算法，对可能出现的极限情况进行分类讨论．利用该套算法，可以在保证拼合精度的前提下解决快速成形系统对大型实体进行分割制造问题，扩大了制造的适应性，提高了生产效率．     

快速原型制造技术及应用

介绍了快速原型制造的工作原理及制造技术，着重介绍了ＳＬＡ，３ＤＰｒｉｎｔｉｎｇ，ＳＬＳ和ＬＯＭ４种系统原型的制造技术，并对目前快速原型制造技术中存在的问题及今后的发展趋势进行了论述．     

基于快速成型制造技术的滴客快速制造方法研究

针对节水灌溉设备中滴管的嵌入式迷宫流道，应用快速成型制造技术进行了滴管的设计及快速模具制度，研究内容包括：应用参数化设计思想进行滴管CAD设计；以精密模具制造技术为核心进行滴管CAD工艺设计和快速模具制造（RT）工艺模型的生成；应用快速成型制造技术进行样件的制备和功能试验，完成了滴管设计的快速试验和修改；进行金属喷涂快速注塑模具的制造，实现了产品和模具设计－验证－制造的集成化。