【正文】 佳擬合功能，把擬合平面對齊到所需要的平面上 應(yīng)用實(shí)例 點(diǎn)云編輯（對齊） 對齊之前 對齊之后 應(yīng)用實(shí)例 構(gòu)造曲線 由點(diǎn)云截取輪廓線點(diǎn)云，并構(gòu)造成曲線 應(yīng)用實(shí)例 構(gòu)造曲面 改變起始點(diǎn)，由曲線購造成 LOFT面 應(yīng)用實(shí)例 構(gòu)造曲面 著色后 著色前 應(yīng)用實(shí)例 構(gòu)造曲面 由點(diǎn)云補(bǔ)中間的那個孔，并與周圍的曲面的曲率保持連續(xù) 應(yīng)用實(shí)例 構(gòu)造曲面 中間孔補(bǔ)齊后的完整效果 應(yīng)用實(shí)例 構(gòu)造帽檐曲面 由點(diǎn)云構(gòu)造帽檐部分的曲面 應(yīng)用實(shí)例 構(gòu)造帽檐曲面 帽檐部分和圓帽部分一般需要經(jīng)過倒角處理 應(yīng)用實(shí)例 曲面光順性檢查 應(yīng)用實(shí)例 通過控制點(diǎn)手動調(diào)節(jié)曲面 紅色部分指構(gòu)造曲面與點(diǎn)云誤差較大，通過控制點(diǎn)可以手動調(diào)節(jié)，直到滿意為止 快速成形技術(shù) 在制造業(yè)中各種零件的制造工藝按加工后原材料體積的變化分為： ? 去除成形（ Dislodge Forming） —— 傳統(tǒng)的的車、銑、刨、磨等工藝方法就屬于去除成性，它是制造業(yè)最主要的零件成型方式。 ? 添加成形（ Additive Forming） —— 八十年代初一種全新的制造概念。 ? 生長成形（ Growth Forming） . 零件成形方法分類 ? 快速成型 (Rapid Prototyping)是上世紀(jì) 80年代末及 90 年代初發(fā)展起來的高新制造技術(shù)，是由三維 CAD模型直接驅(qū)動的快速制造任意復(fù)雜形狀三維實(shí)體的總稱。 ? 由于它把復(fù)雜的三維制造轉(zhuǎn)化為一系列二維制造的疊加，因而可以在不用模具和工具的條件下生成幾乎任意復(fù)雜的零部件，極大地提高了生產(chǎn)效率和制造柔性。通過與數(shù)控加工、鑄造、金屬冷噴涂、硅膠模等制造手段相結(jié)合，已成為現(xiàn)代模型、模具和零件制造的強(qiáng)有力手段，在航空航天、汽車、機(jī)械、電子、電器、醫(yī)學(xué)、建筑、玩具、工藝品等很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 . SL工藝原理 ? 這種工藝以液態(tài)光敏樹脂為原材料，在計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光按預(yù)定零件各分層截面的輪廓軌跡對液態(tài)樹脂逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合 (固化 )反應(yīng)，從而形成零件的一個薄層截面。 . SL工藝過程 ? SL成形工藝過程總體包括 4個過程，如下圖 制造數(shù)據(jù)獲取 層準(zhǔn)備 層固化并堆積 后處理 CAD模具離散 再涂層 激光束掃描液面 拆除支撐及清洗 . SL成形材料 1）材料的基本要求 光敏樹脂是立體成形工藝的基材，其性能對成形零件的質(zhì)量具有決定性影響。所以 SL工藝的精度較高，一般尺寸精度可控制在 。表面質(zhì)量好 。能制造形狀特別復(fù)雜、精細(xì)的零件 。 ? 缺點(diǎn)是需要設(shè)計(jì)支撐 。制件容易發(fā)生翹曲變形 。 ? 該工藝適合比較復(fù)雜的中小型零件的制作。 ? SLS成形機(jī)的主體結(jié)構(gòu)是安裝兩個活塞機(jī)構(gòu)的成形工作缸，一個用于供粉，另一個用于成形，如圖。 ? 成型時，送料筒上升，鋪粉滾筒移動，先在工作平臺上鋪一層粉末材料，然后激光束在計(jì)算機(jī)控制下按照截面輪廓對實(shí)心部分所在的粉末進(jìn)行燒結(jié)，使粉末溶化繼而形成一層固體輪廓。最后經(jīng)過 510時冷卻，即可從粉末缸中取出零件。 ? 主機(jī)：主要由成形工作缸、廢料桶、鋪粉輥裝置、送料工作缸、激光器、振鏡式動態(tài)聚焦掃描系統(tǒng)、加熱裝置、機(jī)身與機(jī)殼等組成。 ? 冷卻器：由可調(diào)恒溫水冷卻器及外管路組成，用于冷卻激光器，以提高激光能量的穩(wěn)定性。無須設(shè)計(jì)和構(gòu)建支撐 。 ? 缺點(diǎn)是制件表面較粗糙，需要進(jìn)行后處理 。制造成本高。也可直接制造金屬型腔的模具。 . FDM工藝原理 ? 熔融沉積制造（ Fused Deposition Modeling， FDM），又稱絲狀材料選擇性溶覆、熔融擠出成模，由美國學(xué)者 Scott Crump博士于 1988年研制成功，并由美國 Stratasys公司推出商品化的機(jī)器。如圖所示，加熱噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下，可根據(jù)截面輪廓的信息，作XY平面運(yùn)動和高度 Z方向的運(yùn)動。一層截面完成后，噴頭上升一截面層的高度，再進(jìn)行下一層的涂覆。 . FDM成形材料 ? FDM工藝對成形材料的要求是熔融溫度低、粘度低、粘結(jié)性好、收縮率小。材料的粘度低、流動性好，阻力就小，有助于材料順利的擠出。 ? FDM工藝選用的材料為絲狀熱塑性材料，常用的有石蠟、塑料、尼龍絲等低熔點(diǎn)材料和低熔點(diǎn)金屬、陶瓷等的線材或絲材。目前用于 FDM的材料主要是美國 Stratasys的丙烯腈 丁二烯 苯乙烯聚合物細(xì)絲（ ABS P400）、甲基丙酸烯 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯聚合物細(xì)絲（ ABSi P500，醫(yī)用）、消失模鑄造蠟絲（ ICW06 wax）、塑膠絲（ Elastomer E20）。 FDM工藝的噴嘴直徑一般為 ~1 mm，所以，一般的熱塑性材料如塑料、蠟、尼龍、橡膠等，適當(dāng)改性后都可用于熔融沉積工藝。熔融沉積造型技術(shù)用液化器代替了激光器，相比其他使用激光器的工藝方法，制作費(fèi)用大大減低。 ? 成形過程對環(huán)境無污染。設(shè)備運(yùn)行時噪聲也很小。但 FDM技術(shù)也存在著一些問題： ? 只適合成形中、小塑料件； ? 成形件的表面有較明顯的條紋，質(zhì)量不如 SL成形件好； ? 沿成形軸垂直方向的強(qiáng)度比較弱，需設(shè)計(jì)、制作支撐結(jié)構(gòu)； ? 需對整個截面進(jìn)行掃描涂覆，成形時間較長，為此，可采用多個熱噴頭，同時進(jìn)行涂覆，以便提高成形效率。 . LOM工藝原理 ? LOM工藝采用薄片材料，如紙、塑料薄膜等。右圖為 LOM工藝原理圖。用 CO2激光器在剛粘接的新層上切割出零件截面輪廓和工件外框，并在截面輪廓與外框之間多余的區(qū)城內(nèi)切割出上下對齊的網(wǎng)格；激光切割完成后，工作臺帶動已成形的工件下降，與帶狀片材（料帶）分離；供料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動收料軸和供料軸，帶動料帶移動，使新層移到加工區(qū)域；工作臺上升到加工平面；熱壓輥熱壓，工件的層數(shù)增加一層，高度增加一個料厚；再在新層上切割截面輪廓。 . LOM成形材料 分層實(shí)體制造中的成形材料為涂有熱熔膠的薄層材料，層與層之間的粘結(jié)是靠熱熔膠保證的。 ? 薄片材料可分為：紙片材、金屬片材、陶瓷片材、塑料薄膜和復(fù)合材料片材。 ? 熱熔膠要求有如下性能：①良好的熱熔冷固性能（室溫下固化）；②在反復(fù)“熔融 固化”條件下其物理化學(xué)性能穩(wěn)定；③熔融狀態(tài)下與薄片材料有較好的涂掛性和涂勻性；④足夠的粘接強(qiáng)度；⑤良好的廢料分離性能。這是因?yàn)樵诒⌒尾牧线x擇性切割成形時，在原材料中，只有極薄的一層膠發(fā)生狀態(tài)變化，即由固態(tài)變?yōu)槿廴趹B(tài)，而主要的基底材料仍保持固態(tài)不變，因此翹曲變形較小，無內(nèi)應(yīng)力。結(jié)構(gòu)制件能承受高達(dá) 200℃ 的溫度，有較高的硬度和較好的機(jī)械性能，可進(jìn)行各種切削加工。 . LOM的應(yīng)用 LOM成形件主要用于： ? 直接制作紙質(zhì)功能制件，用作新產(chǎn)品開發(fā)中工業(yè)造型的外觀評價、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證。 ? 通過真空注塑機(jī)制造硅橡膠模具，試制少量新產(chǎn)品。 . 三維打印 ? 三維打印（ 3DP— Three Dimension Printing）或稱為三維印刷、粉末材料選擇性粘結(jié)。 3DP與 SLS工藝類似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末、金屬粉末。用粘結(jié)劑粘接的零件強(qiáng)度較低，還須后處理。 . 掩膜光刻 ? 掩膜光刻技術(shù)是立體光刻成形技術(shù)的擴(kuò)展。光掩膜上的圖形是掩膜機(jī)在模型片層參數(shù)的控制下，利用電傳照相技術(shù)在平板玻璃上調(diào)色或靜電噴涂制成的原型零件截面圖形。最終制成零件的對應(yīng)光刻膠實(shí)體，再經(jīng)過電鑄處理形成零件的反模，然后經(jīng)過充模、脫模處理形成零件的模具，最后經(jīng)電鑄制成相應(yīng)的零件。 ? 無模鑄型制造（ Patternless Casting Manufacturing， PCM）工藝，將快速成形技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的樹脂砂鑄造工藝中。 ? 快速成形技術(shù)中數(shù)據(jù)處理的主要任務(wù)是從產(chǎn)品 CAD模型或其它模型經(jīng)過分層、填充，產(chǎn)生工藝加工信息的層片文件，數(shù)據(jù)流程如圖所示。加工路徑既可以直接從三維數(shù)據(jù)獲得，也可以經(jīng)三維數(shù)據(jù)網(wǎng)格化得到 STL模型之后獲得。 CAD ? 這是一種最重要也是應(yīng)用最為廣泛的數(shù)據(jù)來源?；蛘邔δＰ椭苯臃謱拥玫骄_的截面輪廓，再生成加工路徑 。 ? 邊界表達(dá)法（ Boundary Representation，簡稱 BRep法） 邊界表達(dá)法根據(jù)頂點(diǎn)、邊和面構(gòu)成的表面來精確地描述三維模型實(shí)體。 ? 單元表達(dá)法（ Cell Representation） 單元表達(dá)法起源于分析（如有限元分析）軟件，在這些軟件中，要求將表面離散成單元。 用于構(gòu)造三維模型的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件應(yīng)有較強(qiáng)的三維造型功能，主要是實(shí)體造型（ Solid Modeling）和表面造型（ Surface Modeling）功能，后者對構(gòu)造復(fù)雜的自由曲面有重要作用。 ? 傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程是一種正向的順序模式，即從市場需求抽象出產(chǎn)品的功能描述（規(guī)格及預(yù)期指標(biāo)），然后進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行總體及詳細(xì)的零部件設(shè)計(jì)，制定工藝流程，設(shè)計(jì)工裝夾具，完成加工及裝配，通過檢驗(yàn)及性能測試。 ? 而反求工程（ Reverse Engineering， RE）。 ? 反求工程中，準(zhǔn)確、快速、完備地獲取實(shí)物的三維幾何數(shù)據(jù)，即對物體的三維幾何形面進(jìn)行三維離散數(shù)字化處理，是實(shí)現(xiàn)反求工程的重要步驟之一。常用的掃描機(jī)有傳統(tǒng)的坐標(biāo)測量機(jī)（ Coordinate Measurement Machine，簡稱CMM）、激光掃描機(jī)（ Laser Scanner，簡稱 LS）、零件斷層掃描機(jī)（ Cross Section Scanner，簡稱 CSS）等。 除了上述兩類數(shù)據(jù)之外， RP數(shù)據(jù)還可以來自于數(shù)學(xué)幾何數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)體素數(shù)據(jù)以及直接的分層數(shù)據(jù)（例如地形學(xué)上的等高線等）。醫(yī)學(xué)體素數(shù)據(jù)指人體斷層掃描獲得的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都是真三維的，即物體的內(nèi)部和表面都有數(shù)據(jù)，是通過人體斷層掃描（ Computed Tomography， CT）和核磁共振 (Nuclear Magic Resonance，NMR)獲得的。 STL文件是將三維模型表面進(jìn)行三角網(wǎng)格化獲得的，這種三角網(wǎng)格化算法經(jīng)常在有限元分析中使用。誤差越小，曲面越不規(guī)則，所需要的三角形面片的數(shù)目就越多， STL文件就越大。用同一 CAD模型生成兩個不同的 STL文件，精度高者可能要包含多達(dá) 10萬個三角形面片，文件達(dá)數(shù)兆，而精度低者可能只用幾百個三角形面片。 STL文件具有