【正文】
送料槽鋪粉 ,燒結(jié)固化過(guò)程與DTM相同。后者的送料槽在送料過(guò)程中需要有泵體提供壓力,通過(guò)管道和送料口直徑來(lái)控制流量,從而保證成型缸的鋪粉要求。(3) 制造精度較高依賴于使用的材料種類和粒徑,產(chǎn)品的幾何形狀和復(fù)雜程度,這種工藝一般能夠達(dá)到全工件范圍內(nèi)t(~)mm的公差。據(jù)劃分如下:(表2) 表2— SLS粉末材料顆粒等級(jí)劃分直徑大于10mm 粒體1181。(5) 玻璃化溫度:對(duì)非晶體材料,影響作用于熔點(diǎn)相似。(13) 顆粒形狀:影響粉體堆積密度和表面質(zhì)量,流動(dòng)性和光吸收性,應(yīng)接近球形。2) 成型精度差,蠟?zāi)3叽缯`差為177。PCP1性能如下(圖6)圖6 PCP1主要性能指標(biāo)外觀松裝密度平均粒徑吸濕率玻璃化溫度粘流溫度白色45%6580在通過(guò)傳統(tǒng)的精鑄工藝,進(jìn)行涂殼,脫蠟,焙燒等,便可得到合格鑄件。工作缸為圓型缸,下部有活塞裝置,活塞桿由連接裝置連接絲杠螺母裝置。因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證它在一定軸向負(fù)載的作用下,這種名義直徑和螺距的滾珠絲杠回轉(zhuǎn)一百萬(wàn)轉(zhuǎn)后,不產(chǎn)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象,這個(gè)負(fù)載成為滾珠絲杠的最大動(dòng)載荷。在多數(shù)情況下,絲杠剛度Rs 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于螺母的剛度Rnu,Rnu一般為Rs的3至5倍。 fw固定端如下圖(圖11,12) 圖11 圖12a 圖12b圖12b中編號(hào)件為:1—軸承座 2—軸承 3—壓蓋 4—間隔環(huán) 5—油封 6—固定螺帽 7—放松小螺栓(附銅墊片)固定端內(nèi)口徑為12mm,外輪廓徑為40mm。廢料回收缸為回收鋪粉是溢出的粉末材料之用。 激光器提供燒結(jié)粉末材料所需的能源。 掃描工作臺(tái)的Y方向運(yùn)動(dòng)由直徑12mm的絲杠驅(qū)動(dòng),由直徑20mm的單圓柱導(dǎo)軌支撐。2) 改變指令脈沖頻率就能使步進(jìn)電機(jī)變速,從而改變進(jìn)給速度,可省去一部分機(jī)械變速機(jī)構(gòu)。主要有計(jì)算機(jī),應(yīng)用軟件,傳感檢測(cè)單元和驅(qū)動(dòng)單元組成。 主機(jī)完成CAD數(shù)據(jù)處理和總體控制任務(wù),主要功能有:1) 從CAD模型生成符合快速成型工藝特點(diǎn)的數(shù)控代碼信息;2) 將獲得的數(shù)控代碼信息傳給子機(jī);3) 對(duì)成型情況進(jìn)行監(jiān)控并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參數(shù)的反饋,必要時(shí)通過(guò)子機(jī)對(duì)快速成型設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行干涉;4) 實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,提供真實(shí)感的原形三維CAD模型顯示和運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)時(shí)顯示;5) 提供可選加工參數(shù)詢問(wèn),滿足不同材料和加工工藝的要求;應(yīng)用軟件主要包括下列模塊處理部分:1) 切片模塊:有基于STL文件和基于直接切片文件兩種;2) 數(shù)據(jù)處理:具有STL文件識(shí)別及重新編碼,容錯(cuò)及數(shù)據(jù)過(guò)濾切片,STL文件可視化,原形制作實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真等功能;3) 工藝規(guī)劃:具有多種材料燒結(jié)工藝模塊(包括燒結(jié)參數(shù),掃描方式和成型方向等);4) 安全監(jiān)控:設(shè)備和燒結(jié)過(guò)程故障自診斷,故障自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。m)。scanf (〃%f〃,amp。a=(d1+d1)/2。printf (〃齒輪齒頂高為:%f\n〃,ha1)。d2=m*z2??偨Y(jié)通過(guò)本學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì),作者較全面地掌握了快速成型中激光燒結(jié)技術(shù)的工作原理及其機(jī)械設(shè)計(jì)。作者十分有幸的拿到了具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)題目。華老師在學(xué)業(yè)上要求嚴(yán)格、認(rèn)真指導(dǎo),在生活上給予我很多熱情的關(guān)懷和鼓勵(lì)。其實(shí),在這次設(shè)計(jì)中,作者得到的遠(yuǎn)不止這些,礙于篇幅,就不再累述,總結(jié)作一句話:感謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì),我深信它給我?guī)?lái)的經(jīng)驗(yàn)將使我一生受益!致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,我敬愛(ài)的導(dǎo)師華順明老師以其極為豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及和藹可親的處事方式,給了我很大的幫助。是自己邁向?qū)?lái)設(shè)計(jì)工作的一次很好的練兵,也是對(duì)自己過(guò)去學(xué)習(xí)的一次很好的總結(jié)。printf (〃嚙合蝸輪寬度b2由設(shè)計(jì)者決定\n〃)。=m*q。db1=m*z1/tgγ;printf (〃齒輪基圓直徑為:%f\n〃,db1)。printf (〃小齒輪分度圓直徑為:%f\n〃,d1)。z2)。6編寫(xiě)計(jì)算齒輪參數(shù)的C語(yǔ)言程序define h 1define c define PI define Main(){float m,z1,z2;float a,α,x2,γ,p,p,d1,da1,df1,h1,db1,b1,sx1,sn1,ha1,hf1,h1; float d2 ,da2 ,df2 ,ha2 ,hf2, b2 ,;printf (〃輸入齒輪模數(shù):\n〃)。為提高數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性,依靠雙向通信規(guī)則,主機(jī)向子機(jī)傳輸數(shù)據(jù)采用外寫(xiě)設(shè)計(jì)方式。驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)由選擇的步進(jìn)電機(jī)的類型和型號(hào)決定。在多數(shù)情況下,用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件的數(shù)控系統(tǒng)不需要A/D或D/A轉(zhuǎn)換,因而成為經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床最主要的一種伺服驅(qū)動(dòng)元件。具體結(jié)構(gòu)如圖(圖17) 圖17掃描工作臺(tái)的X方向運(yùn)動(dòng)由直徑16mm的絲杠驅(qū)動(dòng),而運(yùn)動(dòng)支撐有兩個(gè)圓柱導(dǎo)軌完成,運(yùn)行導(dǎo)軌直徑20mm。結(jié)構(gòu)如下圖(圖16): 圖16提供燒結(jié)所需的粉末材料。查表得,取由公式可知:計(jì)算端面重合度,則查表選取可得:;查表得:,選;按齒面硬度均值51HRC,查得;取,設(shè)計(jì)齒輪模數(shù);將確定后的各項(xiàng)數(shù)值代入設(shè)計(jì)公式,求得:修正:查表選取第一系標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4mm。 絕緣強(qiáng)度:500V故不需要穩(wěn)定性驗(yàn)算。 使用閉環(huán)控制的方式定位。滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度受到所有與其相連的部件(如:軸承、支承、螺母座等)的影響。通過(guò)對(duì)已知條件的比較,初步選定絲杠導(dǎo)程為4mm。在缸中完成零件的加工,工作缸每次下降的距離即為層厚。華北化工學(xué)院采用化學(xué)合成法,開(kāi)發(fā)了以氧化聚乙烯蠟為主要成分的復(fù)合精鑄蠟粉——PCP1。三. 脫摸性好,制的的蠟?zāi)R芊奖?,快速的脫除,且殘留灰分要少。?1) 粉體粒徑:粒徑大,成型精度于表面粗糙度差,不易與激光吸收,易變形;粒徑小,易與激光吸收,表面質(zhì)量好,成型效率低,強(qiáng)度低,成型效率低,強(qiáng)度低,易污染,易燒蝕。(4) 熔點(diǎn):熔點(diǎn)低易于燒結(jié)成型。4) 覆膜砂粉末材料:覆膜砂粉末,常用的粘結(jié)劑多為低分子量酚醛樹(shù)脂。圖3圖44 SLS的工藝過(guò)程及特點(diǎn) 激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)的工藝特點(diǎn):(1) 可采用多種材料從原理上說(shuō),此方法可采用加熱使黏度降低的任何粉末材料,通過(guò)材料或各類含粘結(jié)劑的涂層顆粒制造出任何造型,適應(yīng)不同的需要。但從精度,以及可操縱簡(jiǎn)易性考慮,前者更容易實(shí)現(xiàn)。如此反復(fù)至完成。成型過(guò)程開(kāi)始前,用于紅外線板將粉末材料加熱之恰好低于燒結(jié)點(diǎn)的某一溫度。然后,將上述的離散(切片)數(shù)據(jù)傳遞到成型機(jī)中去?;诖四康模髡呖偨Y(jié)吸取了已有的成熟成型機(jī)設(shè)計(jì),有所比較,有所創(chuàng)新的提出了本設(shè)計(jì)方案。RP技術(shù)以其不可比擬的優(yōu)勢(shì)必將成為在21世紀(jì)占重要地位的先進(jìn)制造技術(shù)。此外,開(kāi)發(fā)高性能的RP軟件也是RP技術(shù)的一個(gè)重點(diǎn)研究方向,這個(gè)領(lǐng)域的研究主要集中在開(kāi)發(fā):(1) CAD文件轉(zhuǎn)換處理軟件,包括STL文件格式轉(zhuǎn)換、切割軟件和自適應(yīng)性分層軟件。值得一提的是美國(guó)卡內(nèi)基梅倫大學(xué)(Carnegie Mellon)(Stanford)(Shape Deposition Manufacturing of Heterogeneous Structures)。西安交通大學(xué)采用改進(jìn)的二次曝光技術(shù)進(jìn)行SLA原型件的制作,不僅可以減小原型的翹曲變形,而且還消除了傳統(tǒng)二次曝光法的層間錯(cuò)位缺陷,從而提高了原型的制作精度。Dynamics Tooling公司的PolySteel(復(fù)合鋼)技術(shù),可以生產(chǎn)出具有很高表面光潔度和尺寸精度的金屬模具。近年來(lái),國(guó)內(nèi)的北京隆源公司、華中科技大學(xué)都開(kāi)發(fā)出了低熔點(diǎn)高分子粉末材料,可用于原型件的制作和替代蠟?zāi)_M(jìn)行熔模鑄造。SLS材料還應(yīng)有較窄的“軟化一固化”溫度范圍,若該溫度范圍較大,制件的精度會(huì)受影響,此外,還應(yīng)有良好的廢料清除功能。RP 中 零 件表面(包括水平面和垂直側(cè)面)的完成質(zhì)量受到以下幾方面因素的影響:成型方法的選擇、成型方向、單層厚度、特征類型、激光掃描器或噴頭系統(tǒng)的精度、所使用的材料等。對(duì)于中等的空心尺寸,F(xiàn)DM和SLS獲得的尺寸精度相對(duì)較高些。到目前為止,RP的成型方法已逾百種,但是其中的大多數(shù)都還是處于實(shí)驗(yàn)室階段,并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正的商品化。直接CAD制造 (DCM, Direct CAD Manufacturing)“直 接 CA D制造”反映了RP是CAD模型直接驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與制造一體化,計(jì)算機(jī)中的CAD模型通過(guò)接口軟件直接驅(qū)動(dòng)RP設(shè)備,接口軟件完成CAD數(shù)據(jù)向設(shè)備數(shù)控指令的轉(zhuǎn)化和成型過(guò)程的工藝規(guī)劃,成型設(shè)備則象打印機(jī)一樣“打印”零件,完成三維輸出。在RP的發(fā)展過(guò)程中,不少研究機(jī)構(gòu)和人員都按照自己的理解賦予其不同的稱謂,而這些不同稱謂即反映了RP不同方面的重要特征;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。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(xiě)的成果作品。目前研究SLS的有DTM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。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、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(kāi)展了深入的研究。關(guān)鍵詞:快速成型,激光選區(qū)燒結(jié),成型效率,成型精度51The Selective Laser Sinter AbstractRapid 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 re