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基于LOM技術的快速原型機的機械設計

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更新時間：2014-06-21
發布人： 2955362171

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摘要

快速成型(Rap id Prototyping,RP)技術是20世紀80年代后期發展起來的先進制造技術之一。它涉及CAD/CAM技術、數據處理技術、材料技術、CNC技術、測試傳感器技術、激光技術和計算機軟件技術等,是各種高技術的綜合應用。快速成型技術能快速地將任意復雜形狀的產品零件的計算機輔助設計模型(CAD模型)轉換為物理模型、零件原形甚至零件,無需采用專用工具和工裝;能自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接制造零件,從而可以直接用于新產品設計驗證、功能驗證、外觀驗證、工程分析、市場訂貨以及企業的決策等,從而大大提高了新產品開發的一次成功率,縮短了產品研制周期。
目前,比較成熟的快速成型工藝方法已達十余種,得到廣泛應用的主要有如下幾種:光固化成型技術(SLA)、分層實體制造技術(LOM)、激光選區燒結技術(SLS)、熔融沉積技術(FDM)等快速成型技術。其中,由于LOM技術的制造原型精度高,成型件質量高、成本低的特點,特別適合于中、大型制件的快速成型。
LOM技術作為一種快速、高效及低成本的RP系統在汽車、航空航天、通信電子領域及日用消費品、制鞋、運動器械等行業得到廣泛的應用。
關鍵詞：快速成型；流行；成熟；高效
目錄

前言 1
1 概論 2
1.1 快速原型的發展 2
1.2 現行快速成型的幾種方式 2
1.3 研究的應用價值和意義 3
2 LOM技術的比較優勢及其應用前景 6
2.1 LOM技術的基本原理 6
2.2 目前LOM技術在推廣應用方面的比較優勢 6
2.2.1 LOM技術在成形空間大小方面的優勢 7
2.2.2 LOM技術在原材料成本方面的優勢 7
2.2.3 LOM技術在成形工藝加工效率方面的優勢 8
2.3 LOM技術的應用概況 8
3 快速成型機結構設計 9
3.1 LOM快速成型機工作原理簡介 9
3.2 LOM快速成型機結構 9
3.3 LOM零件的選取 10
3.3.1 激光器及冷卻系統 10
3.3.2 光路系統的設計 10
3.3.3 螺旋傳動的選擇 12
3.3.4 同步帶傳動的選擇 12
3.3.5 激光頭傳動關系的選擇 13
3.3.6 鋪紙電機的選擇 13
3.3.7 進給絲杠的選擇 14
3.3.8 X Y向導軌與導軌電機的選擇 16
4 LOM快速成型的控制系統 18
5 LOM快速成型件精度的影響因素及改進措施 20
5.1 提高精度的必要性 20
5.2 影響LOM型快速成型件精度的因素 20
5.2.1 模型前處理造成的誤差 20
5.2.2 成型過程中的誤差 21
5.2.3 后處理過程中產生的誤差 21
5.3 提高LOM型制件進度的措施 22
6 LOM系統測試 23
6.1 LOM制件熱變形測試的必要性 23
6.2 LOM制件熱變形分析 23
6.3 熱熔膠的粘結力 23
6.3.1 測試方法 23
6.3.2 影響因素 24
6.4 廢料的剝離性能 24
6.4.1 定義及影響因素 24
6.4.2 廢料剝離性能的測試試樣及方法 25
7 外形及其輔助裝置 26
8 經濟可行性分析 28
9 結論 30
致謝 31
參考文獻 32
附錄A 譯文 33
附錄B 外文文獻 43
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