【正文】 在此我真誠地獻給他我最由衷的感謝！在此論文撰寫以及本課題的研究過程中，我還得到了本專業(yè)同學(xué)熱心的幫助，對他們在課題調(diào)研期間無微不至的照顧和幫助表示誠摯的感謝。相信這會為將來的設(shè)計工作提供良好的經(jīng)驗。在設(shè)計過程中，通過不斷的學(xué)習(xí)，對激光選區(qū)燒結(jié)這一快速成型技術(shù)有了全面而且較深入的了解。畢業(yè)設(shè)計的作用就在于鍛煉與總結(jié)。在進行SLS設(shè)計的同時，作者深感受益匪淺。df2=d22*ha2；printf (〃嚙合蝸輪齒根圓直徑為：%f\n〃，df2)。printf (〃齒輪分度圓直徑為：%f\n〃，b1)。printf (〃齒輪齒寬b1由設(shè)計者決定\n〃)。hf1=（h+c）*m。printf (〃齒輪齒根圓直徑為：%f\n〃，df1)。printf (〃中心距為：%f\n〃，a)。d1=m*z1/tgγ。α)。scanf (〃%f〃,amp。printf (〃輸入齒輪個數(shù)：\n〃)。5．3 冷卻器由可調(diào)恒溫水冷卻器以及外管路組成，用于冷卻激光器，以提高激光能量的穩(wěn)定性。 傳感檢測單元包括溫度，氯氣濃度和工作缸升降位移傳感器。整個控制系統(tǒng)設(shè)計帶有分布式控制系統(tǒng)的特征。計算機一般采用上位機和下位機兩級控制。這樣就簡化了硬件之間的連接，使線路簡單，連接可靠。3） 進給速度變化范圍廣。在負載能力及動態(tài)特性范圍內(nèi)，電動機的角位移僅與控制脈沖成正比。驅(qū)動絲杠電機選用57BYG303型步進電機。動態(tài)聚焦掃描系統(tǒng)和激光器的控制始終是同步的。用于固態(tài)粉末燒結(jié)的激光器有以下幾種二氧化碳激光器 Nd:YAG激光器根據(jù)應(yīng)用蠟粉材料，選用二氧化碳激光器列表如下:表3 二氧化碳激光器根據(jù)2000年所產(chǎn)激光器各項性能指標統(tǒng)計，其購買成本假設(shè)15千美元/臺；運行成本按每月計算，激光器耗損3千美元/臺/月。每次工作時，鋪粉筒先運動至右限位，而后退回?；厥崭椎某叽鐬?00mm400mm400mm,用螺栓螺母配合，固定于機身上。下面就舉一例計算，假設(shè)設(shè)計一對閉式單級直齒圓柱齒輪，傳動比選小齒輪齒數(shù)=21，=i=取=67，傳動比按齒輪彎曲疲勞強度設(shè)計閉式硬齒面齒輪傳動，承載能力一般取決于彎曲強度，故先按彎曲強度設(shè)計，驗算接觸強度。 升：65K； 環(huán)境溫度：10~+55℃； 絕緣等級：B 100MΩ；適用輕載。（4） 穩(wěn)定性的驗算由于絲杠的兩端采用的是深溝球軸承和角接觸球軸承，此種情況下，絲杠不會發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。 fH 絲杠安裝時施予預(yù)拉載荷； 絲杠剛度Rs取決于安裝支承的形式。當檢測預(yù)緊載荷Fao等同于額定動載荷Ca的10%及軸向載荷F為額定動載荷Ca的30%時，螺母剛度為系列表中剛度值的80%，若預(yù)緊載荷Fao不同于額定動載荷Ca的10%時，則剛度計算如下：Rnu 螺母剛度（N/μm）R 系列表中的剛度值（N/μm）Fao 軸向負荷 （N）Ca 系列表中的基本動載荷 δ 剛度計算系數(shù) δ= 為墊片式預(yù)警、δ=絲杠剛度有預(yù)加載荷的螺母剛度作用在滾珠絲杠上的進給力主要包括上下運動件及成型原料的重力和運動件間摩檫力，其數(shù)值大小模擬機床絲杠導(dǎo)軌的計算大小。 絲杠的導(dǎo)程計算： Pho導(dǎo)程 （mm）Vmax工作臺最大移動速度（mm/min）nmax電機最大轉(zhuǎn)速（r/min）I 傳動比，從輸出端（馬達）至輸入端（絲杠）的傳動比。絲杠有步進電機驅(qū)動，絲杠轉(zhuǎn)動，帶動絲杠螺母上下移動，通過連接件從而使活塞作上下運動。主機主要有成型工作缸，廢料回收缸，鋪粉輪筒裝置，送料工作缸，激光器，激光器，振鏡式動態(tài)聚焦掃描系統(tǒng)，機身與機殼等組成。PCP1的主要優(yōu)點：1） 燒結(jié)性能好，無須預(yù)熱。作者與本方案中就采用新型材料粉末——低熔點高分子蠟復(fù)合材料。（~）mm，~。二． 成型質(zhì)量好，成型蠟?zāi)５膹姸群途纫撸乙阌诖蚰ヌ幚?。?4） 堆積密度：影響收縮率和成型強度。（10） 熔體粘度：粘度小，易于粘結(jié)，強度高，熱影響區(qū)大。（6） 結(jié)晶溫度與速率：在一定冷卻速率下，結(jié)晶溫度低，速率慢，有利于工藝控制。（3） 收縮率：要求材料的相變體積收縮率和膨脹系數(shù)盡量小，減少成型內(nèi)應(yīng)力和收縮翹曲。m~10nm 細粉末或微粉末10mm~100181。同樣，陶瓷粉末也需要有粘結(jié)劑，常用粘結(jié)劑：無機粘結(jié)劑，有機粘結(jié)劑，技術(shù)粘結(jié)劑。成型后的原型精度可達t1%。作者對兩種方案都進行了設(shè)計，設(shè)計簡圖如下：（圖3，圖4）圖3：DTM形式；圖4：。在設(shè)計初期，作者嘗試兩個方案都進行設(shè)計。 圖2通過比較，前者鋪粉裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需有儲料缸，即送料滾筒；而后者送料裝置和鋪粉裝置合為一體，在送料的同時即可將粉末鋪平。而鋪粉方式有所不同。激光束按第二層信息掃描，被燒結(jié)的粉末固化成第二層。激光束在計算機控制下以給定速度和能量對第一層信息進行掃描。一個用于供粉，另一個用于成型?！B加成型目前市場上SLS成型機產(chǎn)品很多，但從成型過程來看，其原理大體分為兩種。這些離散的片層按次序累積起來仍時所設(shè)計的零件實體形狀。 mm上拖板，激光聚焦系統(tǒng)以及直線導(dǎo)軌軸等的總重量：約8kg最大成型件的重量約為：5kg燒結(jié)深度/托盤的層間下降距離：z方向定位精度：3 SLS的工作原理作者根據(jù)商業(yè)市場上應(yīng)經(jīng)成熟的產(chǎn)品進行比較，總結(jié)了SLS成型機的工作原理。但是為了使快速成型技術(shù)從經(jīng)濟和技術(shù)上變得更有吸引力，就得在進一步減少成型時間而又不增加昂貴的開發(fā)成本的同時，提高成型系統(tǒng)的綜合性能。雖然起步較晚，但進步很快。RP技術(shù)經(jīng)過十幾年的發(fā)展，以其高速度高柔性、技術(shù)高度集中和設(shè)計制造一體化以及制造的自由性，顯示出無限的生命力，成功地實現(xiàn)了CAD/CAM的集成。(4)絕大多數(shù)的RP應(yīng)用中使用三維CAD系統(tǒng)，表面模型的CAD軟件不適于不熟悉RP要求的人。當前各種RP系統(tǒng)在軟件和硬件的實現(xiàn)上有70%80%是相同或相近的，有文獻提出了快速成型技術(shù)功能集成的新思想，即在一個現(xiàn)有的分層制造RP系統(tǒng)上僅增加20%30%，并研制成功了具有FDM與LOM復(fù)合功能的新型RP設(shè)備。在CAD設(shè)計中，可以設(shè)計出一個完整的器件。RP 技 術(shù) 的一個發(fā)展方向是多種材料的復(fù)合成型，無需裝配一次制造多種材料、將為開發(fā)復(fù)合結(jié)構(gòu)成型提供新途徑，在微機械、電子元器件、電子封裝、傳感器等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。工業(yè)界在許多方面對原型件的制作精度并不是太苛刻，所以開發(fā)制作速度快、價格低的RP系統(tǒng)的市場將是很大的。De. Montfort大學(xué)發(fā)展了一種稱為“月芽型光順”技術(shù)，主要針對SLA技術(shù)，可以大大提高制件的表面光潔度。 RP系統(tǒng)的發(fā)展近年來RP技術(shù)的一個值得注意的方面是RP系統(tǒng)的專業(yè)化，即針對某些特殊用途開發(fā)出的RP系統(tǒng)產(chǎn)品。這種模具鋼成分占60 ，銅占40%，其壽命高達數(shù)萬件以上1241。 RP技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 金屬零件的直接制造和模具的快速制造快速成型制造最早應(yīng)用于機械零件或產(chǎn)品整體的設(shè)計效果的直觀物理效果實現(xiàn)，只是用來審查最終產(chǎn)品的造型、結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系等目的。Texas大學(xué)奧斯汀分校進行了沒有聚合物粘結(jié)劑的金屬粉末(CuSn, NiSn或青銅鎳粉復(fù)合粉末)的SLS成型研究，并成功制造了金屬模具。 ROCKWELL公司研制的CopperPolymide 材料基體為銅粉，粘結(jié)劑為聚酞胺(polyamide)，其特點是成型后不需要入爐進行二次燒結(jié)，制造周期短，可在1天內(nèi)完成模具的制造加工。當用覆膜砂或陶瓷粉末燒結(jié)型芯時還要求有較小的發(fā)氣性和與涂料良好的涂掛等，以利于澆注合格的鑄件。 零件制造時間SLA較快，LOM次之，而FDM和SLS的成型速度較慢。綜上所述，不同的成型方法所能獲得的尺寸精度有所差別，而且都有較難獲得高精度的零件特征，所以對于特定的成型方法，應(yīng)盡量避免加工這些特征。對于圓柱特征的表面粗糙度，SLA和LOM的精度最高，SLS中等，F(xiàn)DM最差。對于較小的實體尺寸，SLA的精度同樣最高。關(guān)于這五種RP系統(tǒng)的發(fā)展概況如下表： 表 1 典 型 RP 系 統(tǒng) 的 發(fā) 展 概 況 幾種主要RP技術(shù)的比較有關(guān)這5種主要的RP技術(shù)的成型原理已有很多文獻進行過詳細的介紹，這里不加贅述。 當前主要的RP技術(shù)RP是直接根據(jù)CAD模型快速生產(chǎn)樣件或零件的成組技術(shù)的總稱，是技術(shù)綜合的結(jié)果。RP工藝是用逐層變化的截面來制造三維形體零件的形狀和結(jié)構(gòu)也，在制造每一層片時都和前一層自動實現(xiàn)聯(lián)接，不需要專用夾具或工具，使制造成本完全與批量無關(guān)，既增加了成型工藝的柔性，又節(jié)省了制造工裝和專用工具的大量成本。分 層 制造 (LM, Layered Manufacturing)“分 層 制 造 ”將 復(fù)雜的三維加工分解成一系列二維層片的加工，著重強調(diào)層作為制造單元的特點，每層可采取更低維單元進行累加或高維單元進行加工得到。 (2)快速完成，零件制造全過程的快速性，這是CAD直接驅(qū)動的直接結(jié)果:(3)復(fù)雜形狀的三維實體，RP可制造任意復(fù)雜程度的零件，不受零件幾何形狀的限制?？焖俪尚渭夹g(shù)對制造企業(yè)的模型、原型及成形件制造方式正產(chǎn)生深遠的影響。 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。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)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 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)下獨立進行研究所取得的研究成果。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