一个更为人们关注的问题是一个产品从概念到可销售的成品的流程速度.同时,还有一个更为令人关心的问题是产品的高质量生产.由于这些原因,努力使高
质量的产品快速的进入市场就显得极为重要.
快速成型技术问世这些年,已实现了相当大的市场,发展非常迅速.
快速原型技术的优点:
1.快速原型作为一种使设计概念可视化的重要手段,计算机辅助设计的零件的实物
模型可以在很短时间内被加工出来,从而可以很快对加工能力和设计结果进行评
估.
2.由于它是将复杂的三维型体转化为两维截面来解决,因此,它能制造任意复杂型
体的高精度零件,而无须任何工装模具.
3.快速原型作为一种重要的制造技术,采用适当的材料,这种原型可以被用在后续
生产操作中以获得最终产品.
4.快速原型操作可以应用于模具制造,可以快速、经济地获得模具.
5. 产品制造过程几乎与零件的复杂性无关,可实现自由制造(Free Form
Fabrication),这是传统制造方法无法比拟的.
二、 快速成型的基本原理
基于材料累加原理的快速成型的操作过程实际上是一层一层地离散制造零件.
快速成型有很多种工艺方法,但所有的快速成型工艺方法都是一层一层地制造零
件,区别是制造每一层的方法和材料不同而已.
快速成型的一般工艺过程原理如下:
1.三维模型的构造.
在三维 CAD 设计软件(如Pro/E、UG、SolidWorks、SolidEdge 等)中获得描
述该零件的 CAD 文件.
目前一般快速成型支持的文件输出格式为 STL 模型,即对实体曲面近似处理,
即所谓面型化(Tessallation)处理,是用平面三角面片近似模型表面.这样处理的
优点是大大地简化了 CAD 模型的数据格式,从而便于后续的分层处理.
在三维 CAD 设计软件对 CAD 模型进行面型化处理时,一般软件系统中有输出精
度控制参数,通过控制该参数,可减小曲面近似处理误差.如Pro/E 软件是通过选
定弦高值(ch-chord height)作为逼近的精度参数,如图 1 为一球体,给定的两种
ch 值所转化的情况.
2.三维模型的离散处理.
通过专用的分层程序将三维实体模型分层(图2b),通过一簇平行平面沿制作
方向与 CAD 模型相截,所得到的截面交线就是薄层的轮廓信息,而实体信息是通过一
些判别准则来获取的.
分层切片是在选定了制作(堆积)方向后,需对 CAD 模型进行一维离散,获取每一
薄层片截面轮廓及实体信息.
平行平面之间的距离就是分层的厚度,也就是成型时堆积的单层厚度.
轮廓是由求交后的一系列交点顺序连成的折线段构成.
由于分层,破坏了切片方向 CAD 模型表面的连续性,不可避免地丢失了模型的
一些信息,导致零件尺寸及形状误差的产生.切片层的厚度直接影响零件的表面粗
糙度和整个零件的型面精度.
分层后所得到的模型轮廓是近似的,而层层之间的轮廓信息已经丢失,层厚大,

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