航空发动机导管弯头增减结合制造技术研究

针对典型航空发动机钛合金导管弯头零件形状复杂、薄壁、切削加工性差的问题,基于3D打印技术和数控车削技术各自优势,设计了增材制造和减材制造相结合的制造工艺流程,即钛合金导管弯头毛坯制备采用3D打印增材制造技术,解决了复杂异型结构成形难题;导管弯头精加工采用数控切削(减材)加工技术解决了加工精度问题,并优化了该零件3D打印工艺参数和数控车床工装夹具,确保了制造精度和效率,为解决航空发动机钛合金导管弯头工艺难点提供了新的技术思路。     

金属3D打印技术的应用与发展前景

3D打印技术属于快速成形技术,区别于传统的减材制造,3D打印技术称为增材制造技术。传统零件的制造一般需要刀具和模具,且很难加工于形状复杂、表面不平整的零件。而3D打印技术是借助计算机、激光和数控等现代手段,在电脑里面建立好要加工零件的3D模型文件,模型建立完成后将其导入到切片软件中,设置加工参数,例如加工速度、层高等,设置完成后再将其导入到3D打印机中,打印机拾取加工参数并通过对材料进行逐层打印的方式来实现物体的加工。普通3D打印技术应用的材料一般为树脂、PLA、ABS塑料等,而金属3D打印技术的材料为金属或者合金材料。依据金属3D打印工艺的不同,可大致分为选择性激光烧结技术（SLS）、选择性激光熔化技术（SLM）、电子束选区熔化技术（EBSM）、激光近净成形技术（LENS）、直接金属激光烧结技术（DMLS）以及其他新技术等。金属3D打印技术以其能实现任意形状零件的加工的特点从而在精密制造,航空航天、医疗器械等众多领域得到了广泛应用。     

桌面型增减材复合机床的设计和构建

增材制造为复杂零件的加工提供了更多的加工方式选择,同时,传统的切削加工方式也具有特定的优势。为了实现多种材料复杂微小零件的加工,将传统铣削加工和3D打印复合在同一台桌面型机床上,使其形成互补,设计和构建了桌面型增减材复合机床的机械部分。以Arduino开发板为平台,构建了低成本的控制系统,调试过后设计并构建了电控箱。最后通过加工实验,证实了所开发设备具有增减材复合加工能力。     

CAXA制造工程师在数控加工中的应用

CAXA制造工程师是一款优秀的数控加工编程软件,全中文的操作界面,集CAD、CAM于一体化,可以对零件进行二维造型、三维造型、曲面实体复合造型,数控仿真加工可在造型基础上生成刀具轨迹,生成G代码,进行数控仿真加工,解决了复杂零件数控加工程序的编制难题.     

薄壁回转体零件五轴3D打印加工工艺研究

对于传统三轴3D打印机,材料只能在一个方向上层层累积,在打印悬浮结构零件时需要打印多余的支撑结构。而五轴3D打印平台可随时调整打印平面的方位,使打印结构的倾斜角度始终小于其临界支撑角,可避免添加支撑结构。通过对五轴3D打印加工工艺的研究,提出了薄壁回转体类零件的五轴3D打印加工指令的生成方法,并进行了实际设计与打印,结果表明本文提出的五轴3D打印方案有效可行。     

增减材制造的复合加工工艺规划研究

针对在采用增减材复合制造技术加工复杂零件时存在的欠工艺规划问题以及工艺规划优化问题,重点提出了一个基于增减材制造的复合加工工艺规划算法,通过执行零件分割、建造方向确定、增减材操作序列建立和操作序列优化4个步骤,最终生成一个时间最优的可行操作序列,能够实现复杂零件的精确加工。并进行了实验案例研究,其结果验证了提出算法的可行性和先进性。     

浅谈3D打印与切削混合制造工艺 的原理与应用

正3D打印技术作为一项比较成熟的成型技术,在很多方面都得到了应用,然而由于其成型表面质量相对较差,不满足零部件使用要求。因此,将3D打印技术与数控切削技术相结合,对成型表面进行二次加工,可以大大提高表面质量。增减材混合制造技术将3D打印技术与数控切削技术进行了有机的结合,从原理上提高了生产效率、降低了生产成本。因此,这种混合制造技术逐渐被广泛应用。     

大连企业研发出结合3D打印技术的五轴联动机床

正相比普通机床的"减"材加工,增减材复合五轴机床还可以实现"增"材的3D打印,三垒股份的这台结合了3D打印以及五轴数控机床技术的新机器,在其加工的样品中,不但有复杂形状的各种工件,还有一片空心的叶片。增减材复合五轴机床利用3D打印技术     

模块化增减材加工一体机的设计与实验研究

针对目前机械加工中加工设备功能单一、加工工序繁琐等问题,基于目前机械加工中的3D打印技术、激光雕刻技术和数控加工技术,提出了一种模块化增减材加工一体机结构方案。介绍了增减材加工一体机的模块化设计过程,并通过实验验证了模块化增减材加工一体机的可行性,为后期模块化增减材加工一体机的功能研发与拓展奠定基础。     

Inconel 718高温合金增减材复合制造各向异性及切削温度影响分析

结合定向能量沉积增材制造和铣削加工的增减材复合制造不仅可以实现高效加工,而且能够及时消除缺陷,使加工材料达到较高的加工精度,但是制造过程中铣削温度和增减材切换产生的界面对零件性能影响还不明晰。以Inconel 718高温合金为原料制备薄壁结构,对比室温及高温铣削影响,分析其不同朝向的性能。结果表明,竖直方向的综合力学性能低于其他方向,在倾斜45°方向时,高温铣削的性能优于室温铣削,层间增减材复合制造试样获得最大拉伸强度。     

增减材复合数控机床

传统数控机床和3D打印的结合,可以解决3D打印和传统切削加工存在的如增材工艺表面粗糙、切削加工速度慢、复杂构件加工难等等问题,文中主要就增减材复合数控机床进行介绍,以期可以为未来高档数控机床的发展提供借鉴。     

科赛尔δ结构3D打印机

对科赛尔δ 3D打印机进行了介绍。首先运用Catia软件进行模型建立,再通过Pro/E软件处理所绘制的模型,同时生成G代码,3D打印机根据G代码程序,在步进电动机的驱动下,运用机械结构三维运动原理,将打印材料加热融化挤出,在工作空间内进行材料粘连堆积,从而形成成品。     

MasterCAM环境下复杂零件的数控加工

分析零件的结构特点,应用MasterCAM软件的设计模块构建需要的零件加工图形,应用它的制造模块对零件进行加工模型的创建、加工设置、数控仿真和数控编程,利用MasterCAM的后处理功能,自动生成零件的数控加工NC代码,提高了零件的加工制造速度。     

基于MasterCAM手机凸模的数控加工

分析零件的结构特点,应用Pro/E软件的设计模块构建零件加工图形,应用Master CAM制造模块对零件进行加工模型的创建、加工设置、数控仿真和数控编程,利用Master CAM的后处理功能,自动生成零件的数控加工NC代码,提高了零件的加工制造速度。     

基于MasterCAM复杂零件的数控加工

分析零件的结构特点,应用Pro/E软件的设计模块构建需要的零件加工图形,应用MasterCAM制造模块对零件进行加工模型的创建、加工设置、数控仿真和数控编程,利用MasterCAM的后处理功能,自动生成零件的数控加工NC代码,提高了零件的加工制造速度。     

CAXA制造工程师在岛屿—凹槽类零件建模与加工中的应用

利用CAXA制造工程师的CAD模块对零件进行三维实体建模,用其CAM模块对零件进行加工模型的创建、加工设置、成型过程仿真和数控编程,利用其后处理功能,自动生成零件的数控加工NC代码,提高了零件的设计和制造速度。     

MasterCAM环境下复杂零件的数控加工

分析零件的结构特点,应用MasterCAM软件的设计模块构建需要的零件加工图形,应用它的制造模块对零件进行加工模型的创建、加工设置、数控仿真和数控编程,利用MasterCAM的后处理功能,自动生成零件的数控加工NC代码,提高了零件的加工制造速度.     

3D打印机G代码预处理优化算法

为了突破现有3D打印机控制系统原有的文件处理模式的限制,提出将G代码程序在PC端先行预处理的方法。在程序预处理过程中,同时对多段微小线段进行前瞻控制和速度规划;预处理结束后,再将处理结果输入3D打印机执行打印操作。该方法减少了3D打印机处理器负担,且通过PC端预处理可以得到更优化的计算结果。实验测量数据证明：G代码预处理方法与传统G代码处理方法相比,节省了打印机处理器处理时间,同时提高了打印品质。     

模具型腔的高速数控加工

通过三维建模、生成刀具轨迹、轨迹仿真、后置设置、生成G代码,经CF卡传入数控机床,完成一典型模具型腔零件的数控加工。整个加工流程贯穿高速加工思想。经检验,《CAXA制造工程师》软件可完成较复杂零件的高速数控加工,相对国外同类软件具有物美价廉的优势,在数控加工领域具有一定的应用前景。     

面向增减材等混合制造的增强型数控系统及其应用技术

增材制造(3D打印)工艺是一种非常高效的制造方式,但在产品的加工精度和表面光洁度方面,效果不太理想,而传统的减材制造(数控加工)具有高精度和高表面光洁度的优点。因此,增材制造与减材制造的工艺具有很强的互补性。本文提出基于开放式运动控制平台,研究开发面向增减材等混合制造的增强型数控系统及其应用技术,将增材制造和减材制造进行有机结合,不仅能够提高生产效率,降低生产成本,拓宽产品原料加工范围,还可以减少生产过程中切削液的使用,保护环境,具有更加广阔的应用前景。