FDM工艺精度分析与正交试验设计

分析了FDM工艺的精度影响因素,介绍了此方面的研究进展状况,为进行FDM工艺参数的优化研究,有必要合理地确定主要工艺参数（即正交试验中的考察因子）,设计结构合理且能有效地评估FDM工艺精度的标准测试件及正确设计试验方案。以达到通过参数的优化设置而大幅度改善成形件质量的目的,最后指出了正交试验的注意事项。     

FDM系统的重要工艺参数及其控制技术研究

FDM快速成型系统的工艺过程中，有很多因素影响着FDM工艺的原型精度和成型时间，其中工艺参数的影响是主要因素之一。论文着重分析了8个最重要的工艺参数对FDM工艺的原型精度和成型时间的影响。在FDM系统实验调试阶段和FDM工艺过程中，实现对这8个重要工艺参数的控制具有非常重要的实际意义。论文详细地论述了FDM系统实现对这些重要工艺参数进行控制的控制技术。实践证明，通过这些控制技术可以自由地设置调节工艺参数，通过选择合理的工艺参数达到最佳的工艺效果。     

基于改进BP神经网络的FDM成型工艺参数反演

针对快速成型中的质量控制和成型件工艺参数选择所遇到的困难,提出应用误差反向传播(BP)神经网络建立控制精度模型的方法.根据FDM成型工艺的特点,在分析成型件精度影响因素的基础上,基于改进BP神经网络理论,建立了FDM工艺参数与模型的尺寸误差、翘曲变形之间的神经网络模型,由该模型参数反演计算得到的数值结果和实验结果吻合较好,说明该神经网络模型能定量地反映出工艺参数与尺寸误差、翘曲变形之间的关系,该模型对指导FDM成型工艺参数的选择具有一定的指导作用.     

大型数控成形磨齿齿形误差分析及补偿

针对大规格齿轮齿形误差溯源困难的问题,提出一种“滚-磨”工艺计算方法,分析砂轮的位置误差(中心距误差、安装角误差、切向误差)、半径误差及齿轮的齿数、螺旋角对齿形误差的影响,并建立磨齿机几何误差传动链模型,对齿轮精度进行测量和补偿。该齿形误差溯源及补偿方法,分析磨齿工艺参数与几何误差之间的关系,经测试其补偿后精度可达GB4级。应用算例分析表明,“滚-磨”工艺计算方法在齿形误差分析时可大大降低计算量和求解难度,能准确获得齿形误差产生的原因,所开发的补偿工艺,可以通过几何误差调整磨齿工艺参数,为大型数控成形磨齿齿形误差溯源及补偿提供科学依据。     

彩色快速成形制件着色误差分析

为了提高快速成形原形均匀着色效果,减小着色误差,通过激光束扫描实验研究,对彩色成形加工过程中产生着色误差的因素进行了分析,对制件平面度误差与树脂表面着色颜料的流动性之间的关系以及加工工艺的影响因素进行了研究,确定出提高着色精度的措施。     

熔融沉积成型工艺参数及数控加工后处理对表面精度的影响

为了提高熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)成型件的表面质量,提出利用数控加工对FDM成型件进行表面加工的后处理方法,研究打印速度、挤出速度和分层厚度等工艺参数对成型件的成型误差和表面粗糙度的影响,在此基础上,研究数控加工对其加工误差和表面粗糙度的影响。结果表明:FDM成型件表面粗糙度较大,最大达到24.434μm,合理设置打印速度、挤出速度和分层厚度可以有效降低FDM成型件的成型误差;数控加工可以有效降低FDM成型件的表面粗糙度值,表面粗糙度降低到1.979~2.446μm。     

平面螺旋线材的成形技术研究

金属线材成形零件种类繁多,其加工成形受到几何参数变化、材料特性等不同因素影响,致使加工精度难以准确控制。针对平面螺旋线材零件的圆弧半径变化现象提出了一种基于迭代思想的误差修正方法。通过分析加工对象的几何特性,建立了线材成形半径、弯曲角度以及线材送料长度三者之间的几何关系模型,建立了加工时送料轴与推弯轴的函数关系;以等半径线材圆弧零件的成形工艺为例,提出了平面螺旋线材的半径误差修正方法,并进行了试验加工,该方法能够有效提高线材加工精度。     

FDM打印模具的制作及影响因素

FDM模具成型工艺过程中,有很多因素影响着FDM模具成型质量,其中工艺参数是主要因素之一。介绍了FDM模具成型过程,分析了6个最重要的工艺参数对FDM模具质量的影响。实践证明,通过设置合理的工艺参数能够达到FDM模具质量最佳的工艺效果。     

基于灰色关联度的筒形件变薄拉深工艺参数优化

利用Simufact. forming有限元仿真软件,以变薄拉深工艺中第1道次减薄比、凹模锥角和拉深速度3个工艺参数为自变量,以筒形件的外圆度误差与壁厚偏差为优化目标进行数值模拟,设计3水平3因素的正交试验。基于灰色关联分析法,计算各工艺参数对筒形件尺寸精度的关联系数与关联度,进行多目标优化得到最优工艺参数组合。结果表明,变薄拉深冷成形工艺中,当第1道次减薄比为70%、凹模锥角为10°、拉深速度为10 mm·s~(-1)时,筒形件的尺寸精度较高。变薄拉深工艺参数对筒形件尺寸精度的影响顺序为:第1道次减薄比凹模锥角拉深速度。经过试验验证,仿真结果与试验结果的相对误差小于10%,证明了有限元仿真有良好的可靠性,可为实际生产做出指导。     

基于Simufact多道次变薄拉深筒形件尺寸精度研究

为了探究多道次变薄拉深冷成形加工工艺参数与筒形件尺寸精度之间的关系,采用Simufact. forming有限元仿真软件,选取C15-c低碳钢为试验材料进行多道次变薄拉深冷成形模拟试验,采用正交试验设计方案,探究了多道次变薄拉深冷成形过程中工艺参数(减薄率、凹模锥角与摩擦系数)对筒形件尺寸精度(内径扩径量、外圆度误差与壁厚偏差)的影响规律,并进行了试验验证。结果表明:在C15-c低碳钢材料筒形件的多道次变薄拉深冷成形工艺中,当减薄率为40%、凹模锥角为12°、摩擦系数为0. 10时,筒形件的尺寸精度较高。加工工艺参数对内径扩径量的影响顺序为:减薄率凹模锥角摩擦系数;对外圆度误差的影响顺序为:摩擦系数凹模锥角减薄率;对壁厚偏差的影响顺序为:减薄率凹模锥角摩擦系数。