《特种加工技术》教案8.doc

《特种加工技术》教案 2016 学年第 2 学期 课程类型： 理实一体化 授课班级： 15级数控技术 授课教师： 蔡文华 2016年 9月 21 日 一体化教案 课题名称 超声加工 理论课时 2 课题目标 1．理解超声加工的原理； 2．掌握超声加工的特点； 3．理解超声加工设备的组成及各部分功用； 4. 理解常用快速成型技术的原理； 5. 掌握快速成型加工的特点及分类。 实训课时 2 合计课时 4 授课日期 2016.10.22 教 具 多媒体、实物、挂图等 教学重点 快速成型原理及特点 教学难点 快速成型工艺过程及分类； 教学回顾 说明 教 学 过 程 一、组织教学。（5分钟） 1、点名并登记好出勤情况。 2、讲解注意事项、检查学生自身安全隐患并排除。 3、让学生合编成几个小组、以小组组长为每组负责人。 二、导入新课。（5分钟） 快速成形(Rapid Prototyping)技术是近年来发展起来的直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术总称，它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。 与传统制造方法不同，快速成形从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。 三、理论新授。 （一）快速成型原理及特点（35分钟）（重点讲解） 1、快速成型技术原理 快速成形技术是在计算机控制下，基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料，最终完成零件的成形与制造的技术。 1）从成形角度看，零件可视为“点”或“面”的叠加。从CAD电子模型中离散得到“点”或“面”的几何信息，再与成形工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确的由点到面，由面到体地堆积零件。 2）从制造角度看，它根据CAD造型生成零件三维几何信息，控制多维系统，通过激光束或其他方法将材料逐层堆积而形成原型或零件。 2、快速成型技术特点与不足（结合实际讲解） 1）制造原型所用的材料不限，各种金属和非金属材料均可使用； 2）原型的复制性、互换性高； 3）制造工艺与制造原型的几何形状无关，在加工复杂曲面时更显优越； 4）加工周期短，成本低，成本与产品复杂程度无关，一般制造费用降低50%，加工周期节约70%以上； 5）高度技术集成，可实现设计制造一体化。 同时快速成型也存在一些问题：材料问题；高昂的设备价格；功能单一；成型精度和质量问题；应用问题。 3、快速成型技术应用 不断提高RP技术的应用水平是推动RP技术发展的重要方面。目前，快速成型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展，其应用领域将不断拓展。RP技术的实际应用主要集中在以下几个方面： 1）在新产品造型设计过程中的应用 2）在机械制造领域的应用 3）快速模具制造 4）在医学领域的应用 5）在文化艺术领域的应用 6）在航空航天技术领域的应用 （二）快速成型工艺过程及分类（20分钟）（难点，通过观看视频方法讲解） 1、快速成型工艺过程 图5—1 快速成型制造过程 2、快速成型分类 近十几年来，随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈。尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用，使得RP技术得到了异乎寻常的高速发展，表现出很强的生命力和广阔的应用前景。快速成形技术发展至今，以其技术的高集成性、高柔性、高速性而得到了迅速发展。目前，快速成形的工艺方法已有几十种之多，其中主要工艺有四种基本类型：光固化成型法、分层实体制造法、选择性激光烧结法和熔融沉积制造法。 1）光固化成型 2）叠加实体制造 3）选择性激光烧结 4）熔融沉积制造　　 除了上述4种最为熟悉的技术外，还有许多技术也已经实用化，如三维打印技术、光屏蔽工艺、直接壳法、直接烧结技术、全息干涉制造等。 （三）光敏树脂液相固化成形（15分钟） 1、液相光敏树脂固化成形——SL工艺原理 激光器：紫外光激光器 氦-镉（He-Cd）：波长λ=325nm，激光器寿命2000-3000h 氩离子激光器：输出功率100~500mW，波长351～365nm 光敏树脂：遇紫外光凝固 计算机控制： 选择扫描：X-Y工作台 升降工作台：步距＜0.02mm 成型精度 截层厚度：0.04~0.07mm 可控精度：0.1mm 液相光敏树