刀切型层叠实体制造割缝形态尺寸的试验研究

刀切型层叠实体制造具有不产生烟雾、控制简单、综合成本低的优点.从理论上分析了刀具结构对割缝的影响,采用微观测量法对自行开发的刀切型层叠实体制造系统每个制作周期中割缝形态与尺寸变化进行了试验研究.研究表明,为消除切割变形而增加的碾压工序能使割缝尺寸减小;割缝尺寸是切割深度的线性函数.利用研究结果进行的计算表明,在正常切割深度范围内因割缝引起的尺寸误差不超过3 μm,加工表面粗糙度(Ra)不超过6 μm.     

经济型快速成形系统研究

基于模块化与取代相接合的原则,提出经济型快速成形系统的概念。这种快速成形系统以用户现有的ＣＮＣ数控机床及三维ＣＡＤ造型软件为基础,配置切片处理软件和必要快速成形运动部件所构成。探讨该系统的组成特点。理论分析和开发实践表明,经济型快速成形系统不但能大大降低设备的投资费用,将降低ＲＰ技术的应用难度,加快该技术推广。     

分层实际制造走纸机理的研究

着重阐述了分层实体制造激光快速成型机走纸机构的原理,并提出在零件加工过程中“无搭边送纸”的新概念,经过实践证明是完全可行的。     

桌面型快速成形系统MEM200系统设计

根据预测,概念模型(Concept Model)是快速成形技术(Rapid Prototyping)未来主要发展方向之一.文章首先分析了桌面型设备的特点,确定了设计指标.然后从系统、功能分解和综合的观点出发,分析快速成形系统应实现的功能,并运用功能技术矩阵,完成了基于概念模型的桌面型快速成形系统MEM200的系统设计.实践证明,MEM200的系统设计是正确的,其设计方法对一般的快速成形系统结构设计具有普遍意义,并有可能推广到一般的数控机床设计中去.     

快速原型技术现状与发展趋势研究

该文简要介绍了快速原型技术的原理、快速原型技术的特点,阐述了国内外现状及发展趋势。     

快速成形系统扫描加工工艺过程分析

以分层实体制造工艺为例,对其扫描加工过程进行了分析,提出了扫描加工过程中扫描机构与加工工具协同工作的３个基本问题;扫描机构的惯性问题,扫描速度与激光功率的实时匹配,扫描机构与加工工具动作时刻的一致性,并进行了深入分析。在此基础上对扫描加工过程中的扫描方式进行了讨论。     

基于LOM技术的大型原型成形效率分析

如何提高加工效率一直是快速成形（RP）技术的一个重要课题，也是快速成形技术走向大型化的一个主要障碍。通过对几种典型的快速成形工艺的分析、比较，认为分层实体制造（LOM）工艺以面作为最小成形单位，具有最高的成形效率，是RP技术中较适合制造大型原型的工艺。以清华大学激光快速成形中心的SSM-1600成形系统为例，分析了成形大型原型时的工艺特点以及提高成形效率的一些途径。     

大型原型LOM工艺中热压工艺的分析及系统实现

分析、比较了LOM工艺中几种典型的热压方式 ,认为这几种方式都不适用于大型原型制造系统。在SSM -1 60 0大型快速成形系统的开发中 ,设计了具有弹性补偿功能的板式热压系统 ,解决了LOM工艺在制造大型原型时存在的热熔胶融化不均匀、涂敷纸粘结不可靠、零件开裂变形的问题 ;完成了热压系统的设计工作 ,并对设计中应注意的问题进行了讨论。通过实验与原热压系统的成形效果进行对比 ,新系统明显提高了成形质量     

快速原型制造（RPM）技术的发展及在制造业中的应用

一、RPM技术的产生及主要方法快速原型零件制造技术（RPM—RaPidPro－totypig／PartsManufacturing）于80年代后期在美国首先产生并商品化。当前世界上已形成强劲的RPM热,发展十分迅猛。随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈,产品的开发速度成为竞争的主要矛盾,RPM技术就是在这样的社会背景下产生的。RPM技术与通常加工工艺采用“切除”原理不同的是采用“堆积”、“叠加”的原理。它先将CAD模型离散化,沿某一方向切成许多层面,即分层、属信息处理过程。然后在分层信息控制下顺序加工各片层并层层结合,堆积出三…     

快速原型技术在网络远程设计制造系统中的应用方法研究

利用Internet/Intranet的远程设计和远程制造实现制造的网络化和快速化，正逐渐成为企业适应市场竞争和技术进步形势变化的迫切要求。提出了以快速成形制造（RPM）为纽带的远程设计制造系统的总体框架及其具体实施方法，详细分析了构建RPM远程协同环境的电子商务技术、基于多Agent的合作成员选择策略等关键技术。最后以水泵叶轮远程设计制造实例证明了采用分散网络化RPM技术的可行性。     

面向产品快速开发的RP&M网络化服务集成系统

为了提升广大中小企业的新产品快速开发能力和速度,研究和开发了RP&M网络化服务集成系统。针对该系统,提出了一种全新的RP&M网络化服务集成系统的框架;阐述了它的工作流程和功能模块的详细设计;深入论述了系统关键技术的实现。通过对该系统中的技术信息平台、电子商务平台、制造服务平台的紧密集成,在远程用户、服务中心和协同制造企业建立一个协同生产制造的环境,实现制造资源的共享和技术资源的优势互补。众多的应用案例表明,该系统对加快中小企业的新产品快速开发具有很高的潜能。该系统的实现体现了当前企业策略和制造组织结构的基本转变。     

基于小波分析的快速成形过程数学模型

采用信号处理的方法来考察快速成形技术,将其分层制造所产生的特有的结果——阶梯效应理解为把输入的原型表面轮廓曲线函数改造成为阶梯函数,因此可以将快速成形设备理解为滤波器组。分别采用傅里叶变换、窗口傅里叶变换和小波变换描述了快速成形的轮廓信息变化过程,认为只有小波变换可以兼具处理非平稳信号和构建出阶梯波的特点,因此最适合用于建立表征快速成形过程的数学模型。针对分层制造的特点,以单位方波作为尺度函数构建出能够反映阶梯波特性的小波基函数,即Haar小波函数,并利用其间断性的特点,建立了快速成形过程的数学模型,其作用就是将输入的零件轮廓波形通过基于Haar基函数的小波变换改造成为阶梯波。     

直接金属快速成形制造技术综述

探讨了当前国际上直接金属快速成形工艺的研究开发情况,认为工艺中的材料沉积方式很大程度上决定了制件成形过程中热量的输入、传导以及耗散特点,而工艺中热作用的过程将对制件微观组织、力学性能以及精度产生至关重要的影响。基于此点提出以材料沉积方式对制件造成的热影响的差别将直接金属快速成形技术进行分类的方法,并依照该方法将目前的直接金属快速成形技术分为选区沉积、熔覆沉积和熔滴沉积三大类工艺。对这三类工艺的技术特点和主要应用方面进行了介绍,并简要探讨了各类工艺的发展方向。重点分析了目前在这三类工艺的研究中存在的主要技术难点以及目前采用的解决方法,认为改善零件微观组织、力学性能以及尺寸精度的根本途经是对沉积工艺中热量的输入和耗散进行更加合理的控制并尽量减小。     

选区激光熔化快速成形系统的关键技术

研究激光、铺粉、扫描三个重要选区激光熔化子系统的技术要点。通过计算成形过程所需激光能量,确定激光器的选用。研究表明成形升降台的连续下降精度、铺粉辊的回转偏心量及径向跳动量都对实现最小铺粉厚度控制有着重要影响。结合扫描速度对比试验,分析扫描系统的扫描特征,认为采用快的扫描速度是选区激光熔化工艺的一个重要特点,此外应采用合适的扫描策略克服热变形。在上述研究基础上,采用铜基合金粉末进行三维金属实体成形试验,试验分析表明,成形实体是一个由等轴晶和枝晶组成,相对密度达95%,具有冶金结合组织的金属实体,尺寸精度为±0.5 mm。所获得的成形实体多层断面构造、铺粉、扫描特征等信息可证实部分技术要点分析。     

<Emphasis Type="Bold">Development of Divisional Parallel Scan Technology in Large-Scale Laminated Object Manufacturing</Emphasis>

Many technological difficulties exist in the field of rapid prototyping (RP) technology when making large-scale prototypes. The manufacturing efficiency is the main problem, and the process implemention and RP equipment also present difficulties. In this paper, the concept of divisional parallel scan is presented. Laminated object manufacturing (LOM) technology is used for the basic forming process and has been improved continuously through practice. Static divisional scan technology was also better developed to dynamic divisional scan technology, which can help in achieving the object of improving work efficiency and optimising design.     

Al2O3 Ceramics Preparation by LOM (Laminated Object Manufacturing)

Al2 O3 ceramics green tape of 0.7 mm thickness was fabricated by a roll-forming technique. Ceramic green parts were formed by LOM (laminated object manufacturing), a kind of RP (rapid prototyping) technique. Final products were produced by a pressureless sintering process. Thermal analysis and SEM microstructure analysis of green tape were carried out to decide on the best process for removing the binder. Using a SEM, the microstructure of the ceramic parts was analysed. The mechanical properties of the parts were also analysed.     

分层实体制造快速成形工艺参数的人工神经网络预测

针对分层实体制造快速成形中工艺准备繁杂及工艺参数非线性的特点,提出分层实体制造快速成形工艺参数预测的人工神经网络方法,建立相应的人工神经网络模型,检验该模型用于分层实体制造工艺参数预测的合理性和可行性。     

Study of laminated object manufacturing with separately applied heating and pressing

To improve the hot-pressing process currently employed in laminated object manufacturing (LOM), an innovative heating-and-pressing separation system is proposed, and heat transfer problems of this system are investigated. A thermal model is first established. It is solved numerically by the finite element method (FEM) software ANSYS, and verified by experiments. Based on the numerical solution under various operating conditions, it is found that the operating temperature of an adhesive can be reached quickly when the heater is maintained at a higher temperature, corresponding to a deeper heat-affected zone. This shortcoming can be effectively reduced if the speed of the heater is increased. Hence, a higher heater temperature together with a higher moving speed is suggested to shorten processing time and promote manufacturing efficiency. Through analysis, the appropriate distance between the roller and the heater, so as to obtain finished parts of high quality, is determined.     

快速成形转向快速生产的主要障碍

快速成形制造 (RPM)技术是国外 80年代后期发展起来的一门新兴综合技术。它使直接从概念设计迅速转为产品设计的生产模式成为可能 ,工业界正在探索使用快速成形机器生产最终要制造的零件的问题。但是 ,它面临诸如材料性能、表面质量、零件的尺寸规格和成形速度等许多挑战。一旦克服了这些障碍 ,快速成形就将转向快速生产 ,并将促进大量定制生产模式的加快实现