【正文】 推板裝置，可以預(yù)先達(dá)到鋪粉的作用，而輥筒的作用是壓實，可以實現(xiàn)。如此反復(fù)。并且它還可以以各種各樣的姿勢使用。 氣缸電磁閥的選擇氣源三聯(lián)件根據(jù)上面計算出來的進(jìn)口要求壓力選擇型號為QFLJWB—L15。活塞桿的作用是將活塞轉(zhuǎn)換出的機(jī)械能以機(jī)械力的形式推動負(fù)載運(yùn)動。本裝置采用O型密封圈實現(xiàn)密封。3) 氣缸進(jìn)排氣口直徑氣缸進(jìn)排氣口直徑的大小，直接決定了氣缸進(jìn)氣速度，也決定了活塞的運(yùn)行速度。計算得： 取=500mm。 氣缸的選擇 氣缸的類型的選擇根據(jù)本系統(tǒng)所要實現(xiàn)的動作要求及氣缸的工作特性，選擇固定式雙作用活塞式氣缸。鋪粉裝置示意圖如圖36所示：圖36 鋪粉裝置示意圖支持架1及推板2在氣動裝置3的拖動下可以來回移動，鋪粉輥筒4固定在支持架1上，推板2也固定在支持架1上，鋪粉滾筒用密度比較大的材料做成，可以在摩擦力的作用下自由轉(zhuǎn)動，起到一個對所鋪粉末壓實的作用。為了解決這一問題，在活塞上壓一層毛氈起到密封的作用，這樣活塞與筒壁之間的間隙可以選的比較大點(diǎn)，減低加工難度，同時也不會發(fā)生漏粉和活塞卡住的現(xiàn)象。送粉缸缸筒有兩部分組成，一部分是法蘭，另一部分是缸筒。燒結(jié)開始第一層后，成型缸筒內(nèi)活塞下降距離δ，送粉缸筒（左）內(nèi)活塞上升距離δ，送粉缸筒（右）內(nèi)活塞不動，鋪粉輥筒自左向右推粉運(yùn)動，將粉末均勻的鋪在燒結(jié)區(qū)，進(jìn)行第一層燒結(jié)；當(dāng)?shù)谝粚訜Y(jié)完畢后，成型缸筒內(nèi)活塞再下降距離δ，送粉缸筒（左）內(nèi)活塞上升距離δ，送粉缸筒（左）內(nèi)活塞不動，鋪粉滾筒自右向左推粉運(yùn)動，將粉末均勻的鋪在燒結(jié)區(qū)，進(jìn)行第二層燒結(jié)。 提升裝置（滾珠絲杠）的選型由裝置產(chǎn)品手冊選擇型號為SHTC—靈活型，本系統(tǒng)的特別之處是設(shè)計了自由滑動長度，在短短兩底塊的基礎(chǔ)上，形成滑動。則： T= 綜上由手冊查得：選取步進(jìn)電機(jī)的類型為MT35ST36—1004A（單伸軸） 步進(jìn)電機(jī)與絲杠連接處聯(lián)軸器的選型（1） 聯(lián)軸器類型的選擇由于所連接的兩軸的直徑不同，所以選擇變徑聯(lián)軸器。 所以，按照設(shè)計要求。（4） 步進(jìn)電機(jī)最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩（ ）的確定1) 轉(zhuǎn)動慣量計算在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中，物體的轉(zhuǎn)動慣量J對應(yīng)于直線運(yùn)動中的物體質(zhì)量。（1） 確定步進(jìn)電機(jī)的類型由于本裝置要求提升裝置精度高，動態(tài)響應(yīng)快。 密封裝置為防止加工材料在燒結(jié)時被氧化，在工作臺上方裝置密封箱。(2) 低摩擦阻力，可長時間維持精度直線導(dǎo)軌的滾動摩擦力可減小至滑動導(dǎo)軌摩擦阻力的1/20~1/40，尤其潤滑結(jié)構(gòu)簡單，使得潤滑容易，效果優(yōu)良；摩擦接觸面的磨耗最低，因此可以長時間維持行走精度。液壓油在管道中流動速度為1～5m/s，而氣體流速可以大于10m/s，甚至接近聲速。而液壓傳動要維持一定的壓力，需要有能源工作或加蓄能器。(3) 氣壓傳動工作環(huán)境適應(yīng)性好。且氣源的獲取比較容易，在當(dāng)今的工廠里，壓縮空氣輸送管路像電氣配線一樣比比皆是。 (5) 實現(xiàn)高速進(jìn)給滾珠絲杠由于運(yùn)動效率高、發(fā)熱小。在省電方面效果顯著。 滾珠絲杠有如下特點(diǎn)：3 鋪粉裝置的設(shè)計 鋪粉機(jī)構(gòu)選型及論證 采用步進(jìn)電機(jī)作為送粉缸和成型缸的驅(qū)動裝置步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移的驅(qū)動器，它具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：步距值不易因為電氣、負(fù)載、環(huán)境等條件的變化而變化，使用開環(huán)控制或者半閉環(huán)控制就能進(jìn)行良好的定位控制；起制動、正反轉(zhuǎn)、變速等控制方便；價格便宜，可靠性高等；并且步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)技術(shù)相結(jié)合、使其優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮。但當(dāng)切片層厚太薄時，層片之間很容易產(chǎn)生翹曲變形，并且切片層厚越薄制件的燒結(jié)時間越長。用這種方式時，當(dāng)遇到孔洞的層面時，還不可避免的會用到很多延時，這同樣會出現(xiàn)以上提到的設(shè)置延時參數(shù)的問題，而且在分區(qū)交界處還會有粘結(jié)不緊密的問題。輪廓環(huán)掃描在連續(xù)不斷的掃描過程中掃描線經(jīng)常改變方向，使得收縮引起的內(nèi)應(yīng)力方向分散，減小了翹曲的可能，制件的表面均勻。溫度控制模塊則是把采集的數(shù)據(jù)分析和按一定的控制算法計算后得出控制量，由A/D轉(zhuǎn)換板輸出，通過控制可控硅的觸發(fā)電壓而控制加熱管的輸出功率，最終使加熱能量變化，這種方法效果也很明顯。從而保證系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性，減少超調(diào)量及振蕩現(xiàn)象。但是，若預(yù)熱溫度太高，又會導(dǎo)致部分低熔點(diǎn)有機(jī)物的碳化和燒損，反而降低燒結(jié)深度和密度。 加工過程中溫度場的影響在SLS系統(tǒng)中，預(yù)熱溫度是重要的工藝參數(shù)之一。表21 激光功率、掃描速度和掃描間距對制件精度的影響試驗號功率（W）速度（mm/s）間距（mm）原型（mmmmmm）測試件(mmmmmm)15200025208251000252083102000252010410100025201051525002520861510002520873010002520108302500252010激光開關(guān)延時是指產(chǎn)生激光的電脈沖對指令的時間延時，延時的多少與掃描速度相關(guān)聯(lián)。在一層粉末掃描完成后，可以看見邊界翹曲現(xiàn)象，樣件成型后，輪廓有明顯的翹曲。 激光振鏡參數(shù)的影響影響制件精度的激光特性參數(shù)主要有激光功率、掃描速度、掃描間距、激光振鏡的開關(guān)延時等參數(shù)。而為了解決拋灑粉末問題，可在輥筒上開一螺旋槽，進(jìn)行拋灑方向的干預(yù)。 鋪粉裝置對成型件的影響分析鋪粉裝置對成型件的影響主要來自于鋪粉輥的影響，通過對現(xiàn)有設(shè)備的工作過程分析，鋪粉輥對制件的精度影響主要來自兩個方面。步進(jìn)電機(jī)通過影響整個裝置的鋪粉厚度來影響成型件。在零件制造過程中， 采用合理的加工工藝，對提高燒結(jié)制件精度、避免燒結(jié)缺陷是非常重要的。第4章 控制部分的的設(shè)計，對所設(shè)計機(jī)構(gòu)進(jìn)行必要的控制設(shè)計和控制器件的選型，并且對一些控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行方向性的描述。 本文的主要工作快速成形技術(shù)是一項包括精密機(jī)械學(xué)、CAD、計算機(jī)、激光、控制技術(shù)和材料科學(xué)等諸多學(xué)科領(lǐng)域的一門綜合學(xué)科，因而它的研究內(nèi)容廣泛而復(fù)雜。影響SLS制件精度的主要因素有鋪粉裝置的機(jī)構(gòu)因素，材料的收縮性能，環(huán)境溫度，掃描路徑以及鋪粉厚度的影響等。(4) 就快速成形理論的研究不足，基本上是照搬國外的，沒有形成屬于自己的理論研究。如深圳殷華模具開發(fā)有限公司開展的快速原型和快速制模服務(wù)引起了很大的反響。目前，主要有華中科技大學(xué)和北京隆源公司這兩家單位從事SLS設(shè)備的研究，并且已經(jīng)研制成功了幾種基于SLS工藝的RP設(shè)備，目前正在研制基于其他工藝的RP設(shè)備。(3) 出現(xiàn)了概念機(jī)，并成為快速成形系統(tǒng)的一個發(fā)展方向，如1998年3D公司推出的Actual的一種改進(jìn)機(jī)型(熱噴實體打印機(jī))。公司與公司之間的競爭日趨激烈，促使快速成形技術(shù)不斷得到提高，不斷得到應(yīng)用，原型制造速度不斷提高，各種新的加工材料不斷出現(xiàn)，快速成形設(shè)備的品種規(guī)格不斷齊全，制件精度越來越高，成形尺寸越來越穩(wěn)定，快速成形軟件功能越來越強(qiáng)大、完善，操作更加簡便，性能更加穩(wěn)定。目前的快速成形的方法不再僅僅是立體平版印刷（SLA) 、分層物體制造(LOM) 、選擇性激光燒結(jié)( SLS) 、熔融沉積制造( FDM) 等四種，還出現(xiàn)了如立體打印、金屬沉積、噴墨等等方法。SLS可以直接成形金屬或陶瓷制件，而快速原型與快速制模技術(shù)相結(jié)合是快速成形技術(shù)應(yīng)用的一個主要方面。(2) SLS技術(shù)不需特殊支撐、多余材料易于清理、適合原型及功能零件的制造等優(yōu)點(diǎn)，而且材料可以重復(fù)使用，材料利用率高，粉末材料的利用率幾乎可以達(dá)到100%。燒結(jié)過程結(jié)束后，去除未被燒結(jié)的松散粉末，就得到了坯件，將此坯件進(jìn)行二次燒結(jié)或浸漬等后處理，便可得到最終所需零件。另外，由于加工材料的要求，系統(tǒng)應(yīng)具有對材料的預(yù)熱功能，非接觸式測量環(huán)境溫度，通過溫度傳感器或者專門的測溫儀檢測溫度。1 緒論 激光選區(qū)燒結(jié)快速成型原理及應(yīng)用選擇性激光燒結(jié)(Selective lasers sintering，簡稱SLS)技術(shù)是九十年代初RP技術(shù)中發(fā)展起來的又一種全新的原型制作方法，它以各種粉末材料(如石蠟、聚碳酸脂、石英砂、陶瓷以及金屬等粉材)為加工對象。SLS系統(tǒng)基本上采用開環(huán)的Z軸位置控制結(jié)構(gòu)，即不必實時測量零件的實際高度；與LOM（分層物體制造—Laminated Object Manufacturing）中的送紙、收紙結(jié)構(gòu)功能類似，SLS系統(tǒng)采用了自動鋪粉機(jī)構(gòu)完成材料準(zhǔn)備。系統(tǒng)不斷重復(fù)這一過程，直到層加堆積成三維實體零件。SLS可根據(jù)不同的用途選擇不同的材料，如用覆膜砂燒結(jié)精密鑄造用砂型(或芯)，用石蠟粉或塑料粉燒結(jié)熔模鑄造用的母模，用陶瓷粉燒結(jié)陶瓷模殼，或用金屬粉直接成形金屬模具或零件。(4) 具有廣闊的應(yīng)用前景。 SLS技術(shù)及設(shè)備鋪粉裝置的現(xiàn)狀及其現(xiàn)有設(shè)備的缺陷 國際上SLS技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展情況自從70年代末80年代初，美國3M公司、日本名古屋研究所和美國UVP公司分別提出了基于有選擇地逐層固化光敏聚合物的原理制造三維實體的快速成形概念以來，涌現(xiàn)出許多新的方法。其中研究SLS工藝的有DTM公司和EOS公司。(2) 加工速度越來越快，實現(xiàn)了真正意義上的“快速成形”。 國內(nèi)SLS技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展情況自九十年代初在國家科技部、國家自然科學(xué)基金委員會和部分地方政府與科委的支持下，首先在華中科技大學(xué)(原華中理工大學(xué))、清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、北京隆源有限公司等一些高等學(xué)府和高新技術(shù)開發(fā)公司開展了成形理論、工藝方法、設(shè)備、軟件、材料等配套技術(shù)的研究。但隨著改革的進(jìn)一步深入，快速成形的應(yīng)用已出現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的局面。(3) 設(shè)備的系統(tǒng)性，可靠性及自動化程度與國外仍有一定差距，使得我國的快速成形設(shè)備的市場競爭力不強(qiáng) 。 本設(shè)計的主要內(nèi)容和本文的主要工作 本設(shè)計的主要內(nèi)容(1) 制件的精度問題制件的精度問題是任何一種商品化設(shè)備必須考慮的問題。為了改進(jìn)這一缺點(diǎn)，本設(shè)計采用三缸送粉結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，并且增加了一些控制元器件，使得整個系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠，制件的精度進(jìn)一步提高。第3章 鋪粉裝置的設(shè)計，通過現(xiàn)有激光燒結(jié)設(shè)備，并根據(jù)機(jī)構(gòu)所要實現(xiàn)的動作進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計和機(jī)構(gòu)選型，達(dá)到提高設(shè)備工作效率和自動化的目的。2 鋪粉裝置對激光選區(qū)燒結(jié)成型的影響規(guī)律分析選擇性激光燒結(jié)方法，其零件的加工精度較低。步進(jìn)電機(jī)的精度通常是指靜態(tài)步距角誤差和靜態(tài)步距角積累誤差。因此，成型件燒結(jié)完成后的尺寸會相應(yīng)小于所設(shè)計外形尺寸。為了解決上述問題，所以采用推板進(jìn)行推粉，此時推板的設(shè)計應(yīng)該和工作臺有一定的間隙，防止已燒結(jié)件的偏移，接著再用輥筒進(jìn)行壓實。所以設(shè)備配備密封裝置是非常重要的，特別是對于容易氧化的材料。至于變形的方向則由掃描間距來決定，當(dāng)掃描間距大于激光光斑直徑時，掃描燒結(jié)直