论文摘要
以累加思想实现零件制作的快速成型技术(RP),是制造技术领域的一项重大突破,它可以自动、直接、快速、精确地将设计思想从CAD模型物化为具有一定功能的原型或零件,进而实现对产品设计进行快速评价、修改及功能试验。因此,此项技术能有效地缩短产品的研发周期。但是目前快速成型制件的加工精度普遍较低,而且由于设备体积的限制,很多零件无法直接加工。本文在综合分析影响加工精度的各个因数的前提下,以降低快速成型设备的原理性误差——台阶效应为目的,开发了零件分解系统,从而提高了关键表面的精度和加工效率。本文首先研究了国内外快速成型技术的现状和发展趋势,然后采用理论分析和试验的方法,研究激光烧结参数对加工精度的影响,通过对试验数据的分析研究,探讨了烧结制件中出现的几种缺陷的形成原因,得出了一些影响烧结制件精度的规律,并提出了减少烧结缺陷的措施和方法,这对激光烧结成型工艺的应用有一定的指导意义。快速成型技术中的分层厚度和零件坐标对原型的制作精度、制作时间、制作成本有着重要影响,在对其进行研究后,通过实验分别建立了以制作时间和表面粗糙度为目标的分层厚度、零件坐标系的关系,为零件坐标和层厚的选取提供了理论基础和实验依据。最后分析了目前快速原型系统的不足,提出了将尺寸较大或复杂的零件分解成小而简单的零部件的算法,这些零部件可以在一次加工中完成。由于在分解时考虑了关键表面精度,所以在加工时间、支撑体积和表面精度等方面都有很大的优化。在UG环境下通过GRIP语言进行编程,开发了零件分解系统,该程序采用简单的人机交互方式,实验证明该方法能显著提高零件的加工效率和关键表面的精度。