【正文】 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 摘 要 快速成型 (RP)技術(shù)是近年來(lái)倍受學(xué)術(shù)界和制造業(yè)關(guān)注的一種先進(jìn)成型制造技術(shù)。目前世界上占主導(dǎo)地位的 5種 RP成型方法其基本原理業(yè)己完善，針對(duì)具體的 RP系統(tǒng)如何在不增加昂貴的附加成本的同時(shí)，進(jìn)一步提高成型效率、提高成型件的精度、完善成型件性能以及盡量擴(kuò)展成型件的適用范圍是發(fā)展 RP技術(shù)的重要課題 .作者正是基于以上觀點(diǎn)，就高分子粉末材料的激光選區(qū)燒結(jié) (SLS)快速成型技術(shù)中的成型精度、成型時(shí)間、掃描路徑、成型件的后處理及成型件在制模中的應(yīng)用問(wèn)題開展了深入的研究。將所研究結(jié)果應(yīng)用于設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)中，提高成型機(jī) 工作合理性。 選擇性激光燒結(jié)工藝（ SLS）又稱為激光選區(qū)燒結(jié)。是借助精確引導(dǎo)的激光束使材料粉末燒結(jié)或熔融后凝固形成三維原型或制件。該工藝方法是由美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯?。?Austin）分校的 于 1989年研制成功的。 目前研究 SLS 的有 DTM 公司， 公司， 3D Systems 公司，北京隆源公司，華中科技大學(xué)，華北工學(xué)院，南京航空航天大學(xué)等。其中，最早將 SLS 市場(chǎng)化的是 DTM 公司。 作者對(duì)比 DTM， EOS 兩大公司的經(jīng)典設(shè)計(jì)方案，改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)工作性能，試圖將新的思想帶入到 SLS 成 型機(jī)的設(shè)計(jì)中。 關(guān)鍵詞： 快速成型，激光選區(qū)燒結(jié)，成型效率，成型精度 摘要 2 The Selective Laser Sinter Abstract Rapid Prototyping( RP)is an advanced forming and processing technology that is followed with interest by researchers and manufactures in recent years. Now the basic principles of five kinds of RP technology, which dominate in the world, have been integrated. To special RP systems, it is an important subject how to decrease forming time, improve the prototyping precision and extend the utilization area of prototyping without extra expensive cost. Just on the basis of all above opinions, the research on the forming precision, forming time, scanning path, posttreatment and RT of SLS on the high molecular powder materials is preceded. The result of this research has been successfully applied into the system and has great effect on manufacturing qualified parts, also is a foundation of ameliorating this system. The Selective Laser Sinter(SLS) is also named Laser Selectivity Sinter. It can make the datum powder sinter or blend to threedimensional antitype by dint of exactitude introductory laser. This craftwork is created in 1989 by an American, , who lived in the Austin. Now, there are many pany studying the SLS in the world, for example , the DTM, , 3D Systems. And there are also many pany in our country, for instance, Beijing Longyuan Lst., the middle of China science and technology University. But the first pany who made the SLS mercial is the DTM. Author would like pare the design blue print of DTM and , and improve the design, also try to take a new idea into the SLS. KEYWORDS: Rapid Prototyping, Selective Laser Sintering, forming precision,Forming time 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前摘要 4 提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交 的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件 和 電 子 版 ， 允 許 論 文 被 查 閱 和 借 閱 。 本 人 授 權(quán) 大學(xué)可以將 本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 摘要 6 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7 目錄 1 緒論 ??????????????????????????????? ? 6 對(duì)快速成型技術(shù)的全面理解 ??????????????????? 6 當(dāng)前主要的 RP技術(shù) ??????????????????? ???? 7 主要快速成型系統(tǒng)的綜述 ??????????????????? 7 幾種主要 RP技術(shù)的比較 ??????????????????? ? 8 尺寸精度 ??????????????????? ??????? 8 零件制造時(shí)間 ??????????????????? ????? 9 制件的復(fù)雜程度 ??????????????????? ???? 9 制作成本 ??????????????????? ??????? 9 基于 SLS成型技術(shù) 的材料 ??????????????????? ? 9 RP技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ??????????????????? ???? 10 金屬零件的直接制造和模具的快速制造 ???????????? 12 RP系統(tǒng)的發(fā)展 ??????????????????? ????? 13 本課題設(shè)計(jì)的目的和主要內(nèi)容 ????????????????? 13 2 設(shè)計(jì)方案題目要求 ??????????????????? ???? 13 3 SLS 的工作原理 ??????????????????? ? ????? 13 信息過(guò)程 —— 離散處理 ??????????????????? ?? 13 物理過(guò)程 —— 疊加成型 ??????????????????? ?? 13 摘要 8 DTM—— 分缸鋪粉 ??????????????????? ??? 14 —— 送料槽鋪粉 ??????????????????? ?? 14 4 SLS 的工藝過(guò)程及特點(diǎn) ??????????????????? ??? 17 激光選區(qū)燒結(jié)（ SLS）的工藝特點(diǎn) ??????????????? 17 藝過(guò)程 ??????????????????? ????????? 17 粉末原料的燒結(jié) ??????????????????? ???? 18 粉末材料的選擇 ??????????????????? ???? 19 5 SLS 的系統(tǒng)組成 ??????????????????? ?????? 20 主機(jī) ??????????????????? ??????????? 21 成型工作缸 ??????????????????? ?????? 21 絲杠副設(shè)計(jì) ????? ?????????????? ????? 21 絲杠固定支撐件選擇 ??????????????????? 27 步進(jìn)電機(jī)的選擇 ??????????????????? ??? 28 齒輪的選擇 ??????????????????? ?????? 29 廢料回收缸 ??????????????????? ??????? 33 鋪粉滾筒裝置 ??????????????????? ????? 33 ?????????????? ????? ??????? 33 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 激光器 ??????????????????? ???????? 34 振鏡式動(dòng)態(tài)聚焦掃描系統(tǒng) ??????????????????? 34 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇 ?????????????????? 35 ??????????????????? ???????? 38 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) ??????????????????? ?????? 38 計(jì)算機(jī) ??????????????????? ????????? 38 應(yīng)用軟件 ??????????????????? ???????? 38 傳感檢測(cè)單元 ??????????????????? ????? 39 驅(qū)動(dòng)單元 ??????????????????? ???????? 39 5． 3 冷卻器 ??????????????????? ????????? 39 6 編寫計(jì)算程序 ??????????????????? ???????? 39 總結(jié)??????????????????? ????????????? 42 致謝 ???????????????? ??? ????????????? 43 參考文獻(xiàn) ??????????????????? ???????? ??? 44 目錄 10 1 緒論 20 世紀(jì) 80 年代末、 90 年代初發(fā)展起來(lái)的快速成形（ Rapid Prototyping amp。 Manu facturing： RP）技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的加工模式，是近 20 年制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破。它與科學(xué)計(jì)算可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)相結(jié)合，為設(shè)計(jì)者、制造者與用戶之間提供了一種可測(cè)量、可觸摸的新手段。快速成形技術(shù)可以自動(dòng)、快速、直接、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)化為具有一定功能的原型或直接制造 零件（模具），有效地縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮減產(chǎn)品成本的有力工具。它的核心是基于數(shù)字化的新型成形技術(shù)?？焖俪尚渭夹g(shù)對(duì)制造企業(yè)的模型、原型及成形件制造方式正產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 RP是機(jī)械工程、 CAD、數(shù)控技術(shù)及材料科學(xué)等學(xué)科的集成，它能將已具電子模型的設(shè)計(jì)迅速、自動(dòng)地物化為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型或零件。 RP以極高的柔性給制造業(yè)予全新的概念。 對(duì)快速成型技術(shù)的全面理解 RP 的總