快速原型制造技术的应用.doc
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快速原型制造技术的应用
第23卷第3期(总第102期)
VoL23No.3(SUMNo.102)
机械管理开发
MECHANICALMANAGEMENTANDDEVEL0PMENT
2008年6月
Jun.2008
快速原型制造技术的应用术
张昌明
f陕西理工学院机械工程学院,陕西汉中723003)
【摘要】快速完整制造技术是将计算机上可见的设计图形,迅速,准确地变成产品原型或直接制造零件,因此对
缩短产品开发的周期,减少开发费用,提高市场竞争能力都具有重要的现实意义.
【关键词】快速原型技术;先进制造摹术;市场竞争
【中图分类号】TH122【文献标识码】A【文章编号】1003-773X(2008)03-0102-02
ApplicationofRapidPrototypingManufacturingTechnology
ZHGChang-ming
fDepartmentofMechanicalEngineering,ShaanxiCollegeofTechnology,Hanzhong723003,Shaanxi)
[Abstract]RPMistotransformdesignconfigurationoncomputerintoprototypeordirectmanufacturingproductsinhighspeedand
accuracy.Therefore,ithassignificantmeaninginshorteningdevelopingperiodofproducts,reducingdevelopingexpensesandimproving
marketability.
[Keywords]RPM:,AdvancedManufacturingTechnology;Marketability
1快速原型技术的基本原理及特点
快速原型制造技术IIRapidPrototypingManufactu-
ring,简称RP)是20世纪80年代末期迅速发展起来的
一
种先进制造技术.任何三维零件都可看成是许多二
维平面沿某一坐标方向迭加而成,因此可利用分层切
片软件,将计算机产生
的三维CAD实体模型处
理成一系列薄截面层,
并根据此截面层形成的
二维数据,控制材料在
工作台上一层一层地生
成二维轮廓,用粘贴,烧
结,聚合作用或化学反
应等手段,逐层地固化
液体(或粘结固体)材
料.从而快速堆积制作
出所要求形状的零部件
(或模型)n].其基本原理
与成形过程如图l所示.
图1快速成型基本原理图
传统的制造方法基于材料去除概念,先利用CAD
技术作出零件的三维图形,通过CAM的一个后处理模
块仿真加工过程,所有的要求均满足之后,形成NC文件
在数控机床上加工成形.快速原型制造技术RPM突破
了传统加工中的金属成型(如锻,冲,拉伸,铸,注塑加
工)和切削成形的工艺方法,是一种使材料生长而不
是去除材料的制造过程,其制造过程的主要特点是:1)
新的加工概念.RPM采用材料累加的概念.让材料生长
而非去除,因此,加工过程无需刀具,模具和工装夹具,
且材料利用率极高:2)突破了零件几何形状复杂程度
的限制,成形迅速,制造出的零件或模型是具有一定功
能的三维实体;3)越过了CAPP过程,实现了CAD/
CAM的无缝连接:4)高度柔性.若要生产不同形状的零
件模型.只需改变CAD模型,重新调整和设置参数即
可.5)制造费用低.其制造周期一般为传统的数控切削
方法的1/31/2,而成本仅为其1/5—1/3,模具的几何复杂
程度愈高,这种效益愈显着[23].
2快速原型制造技术的应用
虽然快速成型技术问世时间不长,但由于它对制
造业带来的巨大效益.使得这一技术的应用日益广
泛.美国,日本及德国,英国和法国等,对快速成型的
应用非常重视,已经取得了明显的效果.欧洲国家为
了加速快速成型技术的研究,开发与应用,在1992年
成立了合作组织--EuropeanActioninRapidPrototyp—
ing(简称EARP),该组织现已拥有60多个成员,进行了
许多卓有成效的工作.中国有关快速成型技术的研究
与开发起步于20世纪90年代初期,经过近20年的努
力,不仅引进,自行研制了一批先进的快速成型机.而
且在其应用上取得了可喜的进展.归纳起来,快速成
型技术的应用可分为工业领域和医疗领域两方面.图
2为快速成型技术的应用示意图.
图2快速成型技术的应用框图
工业领域的应用有以下几个方面:
收稿日期:2007-10—26:修回日期:2008~03—02
基金项目:陕西理工学院科学研究基金资助项目(编号:SLG0616)
作者简介:张昌明(1978-),男,陕西兴平人,讲师,硕士,主要从事CAD/CAM,快速成型和快速模具制
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