简述RP技术:它借助计算机激光,精密传动和数控等现代手段将计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造集(CAM)成于一体,基于离散的增长方式来成形原型。 快速成型技术发展到目前主要存在两大局限:(1)原型多为模型而非工作零件;(2)制作的原型很难达设计的尺寸精度和实际使用要求的表面质量。 快速成形技术的发展:1988年,第1台快速原型商品化设备光固化SLA-250,1992年第一台商业机型LOM-1015,1993年FDM-1650。
快速成型的特点: (1) 快速性 (2) 设计制造一体化 (3) 自由成型制造 (4) 高度柔性 (5) 材料的广泛性 (6) 技术的高度集成 (7)与反求工程、cad技术、网络技术、虚拟现实技术等相结合,成为产品快速开发的有力工具。
快速成型技术的分类: 基于激光或其它光源的成型技术,如 SLA、LOM、SLS等;基于喷射的成型技术,如 FDM 快速成形技术在工业领域中的应用:(1)设计图纸校核和产品性能的及时、准确校验(2)制造产品样品(3)转换技术(4)用快速成形系统制作电脉冲机床电极 构造三维模型的方法:(直接,转化,反求)
(1)应用计算机三维设计软件,根据产品的要求设计三维模型;
(2)应用计算机三维设计软件,将已有产品的二维三视图转换为三维模型;
(3)仿制产品时,应用反求设备和反求软件,得到产品的三维模型;
(4)利用Internet网络,将用户设计好的三维模型直接传输到快速成形工作站。
快速成型的工艺过程: 1)产品三维模型的构建 2)三维模型的近似处理 3)三维模型的切片处理 4)成型加工 5)成型零件的后处理
快速成型工艺过程的三个阶段: 1)前处理2)分层叠加成形3)后处理
快速成形制造流程:CAD模型→面型化处理→分层→层信息处理→层准备→层制造→层粘接→实体模型 快速成形的全处理主要包括:CAD三维模型的构建、CAD三维模型STL格式化以及三维模型的切片处理等
其他应用较多的快速原型工艺有哪些?请简述其中一种工艺的工作原理及特点。
有3DPG,DBL,SGC,BPM,DSPC,TDW等,,,3DPG工艺过程类似于喷墨打印机,直接逐层喷涂陶瓷或其他材料粉浆,硬化后得到所需原件。
快速成形中的主要切片形式有哪些?其中那种切片形式精度最高?
切片方法:b 容错切片c适应性切片d定层厚切片e直接切片。直接切片形式精度最高。
快速成形的后处理主要有哪些工序:a剥离b修补、打磨、抛光c表面涂覆
快速成型技术中采用的数据文件: 三维CAD模型数据文件,比如IGES、DXF、VDA-FS等; 三维面片格式文件,比如STL、CFL等;
层片格式文件,比如SLC、CLI以及HPGL等。
快速成形精度包括软件和硬件两部分。软件部分指模型数据的处理精度;硬件部分指成型设备的各项精度。 成形件的精度:尺寸精度、形位精度、表面质量。
快速成型主要工艺方法根据所使用的材料和建造技术的不同,目前应用比较广泛的方法有如下四种:
(SLA采用光敏树脂材料通过 激光照射逐层固化而成型
(LOM采用纸材等薄层材料通过逐层粘结和激光切割而成型
(SLS采用粉状材料通过激光选择性烧结逐层固化而成型
(FDM采用熔融材料加热熔化挤压喷射冷却而成型 快速成型材料的分类
1、按材料的物理状态分类:液体、薄片、粉末和丝状 2、按材料化学性能分类:树脂类、石蜡类、金属、陶瓷和其它复合材料
3、按材料成型方法分类:SLA材料、LOM材料、SLS材料、FDM材料
4、按材料成型步骤分类:直接成型;间接成型
反求工程:用扫描机对已有的产品实体进行扫描,可以得到一系列离散点的坐标(点云),再使用有关CAD软件对点云进行处理,即可得到被扫描实体的三维模型。
逆向工程技术:是以产品及设备的实物,软件或影像等作为研究对象,反求出初始的设计意图(包括形状,材料,工艺,强度等)
反求的主要方法:三坐标测量法,投影光栅法,激光三角形法,核磁共振和CT法以及自动断层扫描法
三坐标测量机测量过程 工件的找正 6点找正法:即“3-2-1”方法对工件进行找正。 首先,通过在指定平面上测量三点(1,2,3)或三点以上的点校准基准面;其次,通过测量两点(4,5)或两点以上的点来校准基准轴;最后,再测一点(6)来计算原点。
STL文件:是三维实体模型经过三角化处理之后得 到的数据文件。它将实体表面离散化为大量的三角形面 片,依靠这些三角形面片来逼近理想的三维实体模型。
精度不同,三角形网格划分也不同,精度越高,网 格划分越细,三角形面片形成的三维实体就越趋近于理 想实体的形状。其格式有二进制格式与ASCⅡ格式两种 (精度不能无限提高:受制于机器精度,结果文件过大)
快速成形技术常用的文件格式:有STL、IGES、HPGL 和STEP 四种。(文件格式有ASCII码和二进制码两种输出形式,二进制码形式所占用的文件空间比ASCII码形式的小得多,一般是1/6。但是,ASCII可以阅读,并能进行直观检查。)
在快速成型的前处理阶段为什么要把三维模型转化为STL文件格式?STL文件的规则和常见错误有哪些?
由于产品上有一些不规则的自由曲面,为方便的获得曲面每部分的坐标信息,加工前必须对其进行近似处理,
此近似处理的三维模型文件即为STL格式文件 规则: (1)共顶点规则(一点公共)。(2)取向规则(同矢量方向)。(3)取值规则(坐标值为正)。(4)合法实体规则(布满无遗漏,F-E+V=2-2H,H为穿透的孔洞数。)。常见的STL文件错误(1)遗漏(2)退化面(3)模型错误(4)错误法矢面
STL文件分割与拼接的意义:在实际快速原型制作过程中,如果所要制作的原型尺寸相对于快速成型系统台面尺寸过大或过小,就必须对STL模型进行剖切处理或者有必要进行拼接处理。
拼接的基本原理:在两个原STL文件不发生干涉,对某一个STL文件模型进行平移或旋转,然后把两个STL模型数据都保存在一个STL文件夹中,从而两个STL模型编程新模型。
分割基本算法的V分割过程有以下四个基本模块: 1) 分割过程前置处理 2) 轮廓截面的形成3) 轮廓三角形网格化4)一个三角形转化为多个三角形
STL文件特点: 1、生成简单 2、数据文件广泛 3、具有简单的分层算法 4、模型易于分割
缺点: 1、近似性 2、数据的冗余 3、信息缺乏 4、精度损失 5、错误和缺陷
哪些成形方法需要支撑材料?为什么?
SLA、FDM需要制作支撑,LOM、SLS不需要制作支撑。原因:在SLA成形过程中为了确保制件的可靠固定,同时减少制件的翘曲变形,必须设计并在加工中制作一些柱状或筋状的支撑结构;LOM:工件外框与截面轮廓间的多余材料在加工中起支撑作用,无需支撑;SLS:未烧结的松散粉末可以作为自然支撑,故不需要支撑材料。
光固化快速成形(SLA)有那几种形式的支撑?
a.角板支撑b.投射特征边支撑c.单臂板支撑d.臂板结构支撑e.柱形支撑

