【正文】 e題 目 基于薄材疊層(LOM)快速成型機設計 學生姓名 ee 學號 ee 所在學院 機械工程學院 專業(yè)班級 ee 指導教師 ee 完成地點 e 2009年 6 月 1 日ee基于薄材疊層(LOM)快速成型機設計ee（ee）指導教師：ee[摘要] 快速成型技術屬于先進制造技術，它以CAD/CAM技術、數(shù)控技術、材料科學等為基礎，能夠以較快的速度將計算機實體模型轉(zhuǎn)化為具有一定結(jié)構(gòu)功能的產(chǎn)品原型，或直接制造出零件。它也是制造領域中倍受矚目的一種新工藝，它以其優(yōu)良的產(chǎn)品品質(zhì)、低廉的制造成本，以及加速產(chǎn)品進入市場等特色，日益成為成功制造廠商的競爭優(yōu)勢。分層實體制造（LOM）技術是快速成型技術之一。本文重點對分層實體制造設備進行了研究，并設計了相應的設備。所設計設備包括機械結(jié)構(gòu)設計和控制系統(tǒng)設計兩部分。在機械結(jié)構(gòu)設計中，根據(jù)分層實體制造技術的工作原理，對設備各主要部分進行了設計，包括升降裝置、熱壓輥、送紙及激光掃描等部分的設計，控制系統(tǒng)設計包括電氣硬件設計和部分控制軟件設計兩部分。在電氣硬件設計中，采用在工控機中插入PCI運動控制器，由運動控制器控制伺服電機的方式來實現(xiàn)設備各動作的驅(qū)動，設計了控制系統(tǒng)的硬件關系圖和主要電路圖。 [關鍵詞] 快速成型；分層實體制造；設計；控制系統(tǒng)。Rapid prototyping machine design based on laminated object manufacturing(LOM) ee (ee)tutor :eeAbstract: Rapid Prototyping (RP) technology belongs to advanced manufacturing technology. It based on CAD/CAM, numerical control technology and material science etc. The RPtechnology can change the modeling made by puter into prototype with some functions, or make part rapidly. Rapid Prototyping contributions to the quality，cost and products’ timetomarket is being an increasingly petitive edge for the successful manufacturers of products.Laminated Object Manufacturing (LOM) technology is one of the RP technologies. In this paper, LOM machine is studied and designed. Two main parts of the LOM machineis designed: mechanical part and control system. In the mechanical part design, based on the working principal of the LOM technology and scheme parison, the main portions of the machine are designed, including lifting device, hotpress roller, paper transfer and laser scanning portion etc. In electric hardware design, by means of inserting PCI movement controllers in industrial personal puter and controlling the servomotors with movement controllers, the designed movement of the machine is carried out. The hardware topology diagram and main electric circuit are also designed. Keywords: Rapid prototyping； Laminated object manufacturing； Design； Control syste目 錄 1 概述 1 快速成形的原理 1 快速成形的特性 3 快速成形的歷史 3 快速成形的發(fā)展趨勢 4 6 6 LOM成型機機械系統(tǒng)總體設計 7 LOM成型機主要設計參數(shù) 7 LOM成型機需要的主要裝置 7 LOM成型機結(jié)構(gòu)布局設計 8 升降裝置及工作臺的設計 8 9 16 17 熱壓輥部分的設計 20 21 21 22 22I 23 24 24 24 26 控制系統(tǒng)硬件的設計 26 驅(qū)動裝置的選擇 26 多功能運動卡的選擇 27 控制系統(tǒng)軟件的設計 32 基于STEP標準的CAD模型直接分層處理 32 34 34 34致謝 35參考文獻 36II 概述 眾所周知，制造業(yè)是一個國家的立國之本。20世紀下半葉以來，隨著科學技術迅速發(fā)展，制造業(yè)正在經(jīng)歷一場深刻的革命。產(chǎn)品的競爭越來越激烈，產(chǎn)品更新周期越來越短。空前激烈的市場競爭迫使制造業(yè)必須以更快的速度設計、制造出性能價格比高并能滿足人們要求的產(chǎn)品。因此，產(chǎn)品快速開發(fā)的技術和手段成為了企業(yè)的核心競爭力。在這種形式下，傳統(tǒng)的大批量、剛性的生產(chǎn)方式及其制造技術已不再適應要求，于是先進制造技術就成為世界范圍內(nèi)的研究熱點，涌現(xiàn)出了計算機集成制造、敏捷制造、并行工程、智能制造等先進的生產(chǎn)管理模式和凈近成形、激光加工、快速成形等先進的成形概念和技術。快速成型(Rapid Prototyping, RP)技術是集精密機械、材料科學、計算機輔助設計、計算機數(shù)控加工等技術為一體的高新技術?？焖俪尚图夹g的基本原理是:對于實際存在的任何一個零件，都可以將它看成是由許多厚度很小而且平行的二維平面沿這些平面的法線方向迭加而成。因此，對于用CAD軟件創(chuàng)建的某零件的三維實體模型，可以先沿著某一方向按照一定的厚度將其分割成一系列的平面幾何信息，然后根據(jù)這些信息，通過熔結(jié)、化學反應或者是聚合作用等方式，逐層且有選擇地固化液體材料或粘結(jié)固體材料，通過堆積的方式快速制作出對應的模型或零件?？梢钥闯觯每焖俪尚图夹g，不需要通過傳統(tǒng)的切削方法就能夠制作出零件。 快速成型技術自20世紀80年代問世并得到應用以來，得到了迅速的發(fā)展。在航天航空、機械、汽車、電器、建筑以及醫(yī)學等行業(yè)中，己廣泛利用該技術進行產(chǎn)品概念設計的可視化、造型設計的評估、產(chǎn)品裝配的檢驗以及快速模具制造等多個方面?！　】焖俪尚谓?jīng)過十多年的發(fā)展，目前已有幾十種工藝及相應的商品化設備。在這一領域，美國一直處于領先地位，各種新工藝大都在美國最新出現(xiàn)，研究、開發(fā)的工藝種類也最多。其次在歐洲、日本發(fā)展規(guī)律也很快。國內(nèi)在該領域的研究起步較晚，20世紀90年代初開始涉足，經(jīng)過幾年的努力，在快速成形工藝研究、成形設備開發(fā)、數(shù)據(jù)處理及控制軟件、新材料的研發(fā)等方面都做了大量卓有成效的工作，趕上了世界發(fā)展的步伐，并有新的創(chuàng)新。 快速成形的原理快速成形是80年代末期開始商品化的一種高新造技術它有不同的英文名稱，如Rapid Prototyping（快速原型制造、快速成型、快速成形）、Freeform Manufacturing（自由形式制造）、Additive Fabrication（添加式制造）等，常常簡稱為RP。快速成