rp快速成型综合实验
材料成型综合实验报告
学院：材料工程学院
姓名：XXX
班级：0531102
学号：XX
指导老师：刘淑梅徐纪平
试验日期：2013 年12 月23-28 日
实验一快速成形（RP）技术3D印刷产品原形制造
一、实验目的
为了让我们熟悉掌握利用3D印刷快速成形技术制造产品原形的方法并制作一件产品原形。了解这项技术的应用领域。了解3D印刷或FDM快速成形机基本结构及操作原理；了解快速成形技术在模具设计与制造中的应用。
三、实验原理
本次试验采用的是FDM（Fused Deposition Manufacturing ）及3D印刷快速成形制造技术。
材料包括聚酯、ABS、人造橡胶、熔模制造用蜡和聚酯热塑性塑料等FDM（Fused
Deposition
Manufacturing ）工艺又
称为熔融沉积成型制造，
熔融沉积成型的工作原
理是将热熔性材料
（ABS、蜡）通过加热器
熔化，材料先抽成丝状，
通过送丝机构送进热熔
喷头，在喷头内被加热融
化，喷头沿零件截面轮廓
和填充轨迹运动，同时将
半液动状态的材料按
CAD分层数据控制的路径挤出并趁机在制定的位置凝固成形。并与周围的材料粘结，层层堆积成型，熔融挤压成形工艺比较适合于家用电器、办公用品以及模具行业新产品开发，以及用于假肢、医学、医疗、大地测量、考古等基于数字成像技术的三维实体模型制造。该技术无需激光系统，因而价格低廉，运行费用很低且可靠性高。
目前在汽车、家电、电动工具、医疗、机械加工、精密铸造、工艺品制作以及儿童玩具等行业，以及在以下几个方面祈祷了重要作用。
1.产品样本、设计评审、性能测试及装配实验。用户分局快速制造的成型对设
计方案进行评审，进行模拟性能测试和模拟装配实验，然后评估生产的可能性，最后将改进信息提供给设计人员，以便以后的修改和优化。
2.将FDM技术和传统的模具制造技术结合在一起，快速模具制造技术可以缩
短模具的开发周期，提高生产效率。
3.在生物医学领域，根据扫描得到的人体分层截面数据，制造处人体局部组织
或器官的模型，可以用于临床医学辅助诊断复杂手术方案的确定，即制造解剖学体外模型（体外模型）；也可以制造组织工程细胞载体支架结构（人体器官），即作为生物制造工程中的一项关键技术。
4.在微型机械方面，采用某些工艺加工方法，如光固化方法，快速成型制造技
术可以用于微型机械的制造和装配。
5.在其他领域，如快速成型技术还可以用于复制文物，制作工艺品的设计原型，
展览模型等
FDM成型特点：
1.标准的工程热塑性塑料，如ABS可以用来生成结构功能的模型
2.可以使用两种材料。可选栅格结构充当填空
3.加热后的热塑性塑料细丝将挤牙膏一样从喷嘴中挤出
4.热塑性塑料到达较低温度的工作环境平面后迅速冷却固化
5.近年来发展迅速，广受用户的青睐
FDM的优点：
1.制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的危险
2.工艺干净、简单、易于操作且不产生垃圾
3.可快速构建瓶状或中空零件
4.原材料以卷轴线的形式停工，易于搬运和快速更换
5.原材料费用低
6.可选用多种材料。如可染色的ABS和医用ABS，浇铸用蜡和人造橡胶。FDM的适用范围：适合于产品设计的概念建模以及产品的功能测试，由于甲基
丙烯酸ABS（MOBS）材料具有很好的化学稳定性，可采用伽玛射线消毒，特别适用于医用。但成形精度相对较低，不适合于制作结构过分复杂的零件。适用于三维打印，在产品设计评估与校审方面有一定应用。
适用于三维打印方面：
1.不使用激光。维护简单，成本低；价格是成型工艺是否于三维打印的一个重
要因素。多用于概念设计的三维打印机对原型精度和物理化学特性要求不高。便宜的价格是其能否推广开来的决定性因素。
2.塑材丝材清洁。更换容易；与其他使用粉末和液态材料的工艺相比，丝材更
加清洁，易于更换、保存
3.后处理简单：仅需要几分钟到一刻钟的时间，剥离支撑后原型即可使用。而
现在应用较多的SL、SLS、3DP等工艺均存在清理参与液体和粉末的步骤，并且进行后固化处理。需要额外的辅助设备。这些额外的后处理工序一是容易造成粉末或液体污染，二是增加了几个小时的时间，不能在成型完成后立刻使用。
4.成型速度快：一般来讲，FDM工艺相对SL、SLS、3DP工艺来说速度是最
慢的，但，针对三维打印应用，其也有一定的优势。首先，SL、SLS、3DP 都有层间过程（铺粉/液，挂平）。因而它们一次成型多个原型是速度很快，例如：3DP可以做到一小时成型（25mm左右高度的成型。三维打印机成型空间小，一次多成型1至2个原型，相对来讲，他们的速度优点就不甚明显了。其次，三维打印机对原型强度要求不高。所以FDM工艺可以通过减小原型密实程度的方法提高成型速度。
四、实验过程：
1、建模过程：
我们采购了一辆玩具四驱车，
然后我用游标卡尺进行测绘并用UG
NX软件进行1:1建模。
建模的过程总体来说是比较顺利的，主要是车头的和侧翼部分耗费了比较长的时间，整体来说效果不错。
其中最大的感触是平常看起来很简单很不
起眼的东西要做好也需要很用心才能做好。
想底盘中间的电池仓，虽然没有复杂的曲
面，但做好这样一个三维模型，每个细小的
数据都需要测量
出来。而且也正因
为它小才让这一
切更复杂。
1、实验过程：
把建好的模
型消除参数保存，并由UG NX软件导出stl格式的模型。然后把STL格式的模型导入到闪铸软件中，使其居中放置于平台上。因为设备的尺寸限制，还有实验的时间控制考率，我缩放了0.64，因底部是平的，采用面支持面支撑即可。保存后通过软件生成G代码，软件预估造型时间1个半小时。通过SD卡把数据导入打印机中，机器预热后开始打印，最终成型时间在一个小时四十分钟左右。
塑件完成后用小铲子取出，并小心用
钳子除去支撑填料。因壳体比较薄，
所以模型显得有点单薄。表面较粗糙，
侧翼链接部分特别脆弱。
五、实验设备
1、装有UG NX 电脑一台；
2、uPrint 或uPrint plus 3D打印机一台；
3、铲子、钳子等辅助工具。
六、思考题
1、RP技术都有哪些？简介其中重要的4种技术原理及应用范围；
答：按成形材料及技术的不同，RP技术可分为立体光刻造型法(SLA)、粉末烧结法(SLS)、熔化凝结法(FDM)、薄层材料制造法(LOM)、三维印刷法(3DP)、逐层固化法(SGC)。
（1）立体光刻(SLA) 是利用紫外激光扫描光敏树脂、光敏树脂在激光的作用下固化，一层层堆积形成三维实体模型。主要用于高精度塑料件，铸造用蜡模，样件获模型，是目前快速成型技术领域中研究得最多、技术上最为成熟、成型的零件精度最高的方法。
（2）熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构－“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。适合于产品设计的概念建模以及产品的功能测试，由于甲基丙烯酸ABS（MOBS）材料具有很好的化学稳定性，可采用伽玛射线消毒，特别适用于医用。但成形精度相对较低，不适合于制作结构过分复杂的零件。适用于三维打印，在产品设计评估与校审方面有一定应用。
（3）分层实体制造法（LOM——Laminated Object Manufacturing），LOM 又称层叠法成形，它以片材（如纸片、塑料薄膜或复合材料）为原材料，其成形原理如图所示，激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据，将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后，送料机构将新的一层纸叠加上去，利用热粘压装置将已切割层粘合在一起，然后再进行切割，这样一层层地切割、粘合，最终成为三维工件。LOM常用材料是纸、金属箔、塑料膜、
陶瓷膜等，此方法除了可以制造模具、模型外，还可以直接制造结构件或功能件。
（4）三维印刷法是利用喷墨打印头逐点喷射粘合剂来粘结粉末材料的方法制造原型。3DP的成型过程与SLS相似，只是将SLS中的激光变成喷墨打印机喷射结合剂。该技术制造致密的陶瓷部件具有较大的难度，但在制造多孔的陶瓷部件（如金属陶瓷复合材多孔坯体或陶瓷模具等）方面具有较大的优越性。
2、简介STL数据格式；
答：STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL模型就是对三维实体表面进行离散后用三角形平面片近似表示实体表面而构成的三维实体模型。他是对原三维实体的一种几何近似。当三角形小到一定程度,其近似性可达到工程允许的精度范围,其数据文件称为STL文件。所以它在快速成型领域运用非常广。
3、FDM技术为什么适用于3D印刷工艺？
答：因为FDM技术制造系统成型速度快、精度高，能成型精细结构。可用于办公环境，没有毒气或化学物质的危险；工艺干净、简单、易于操作且不产生垃圾；可快速构建瓶状或中空零件；原材料以卷轴线的形式提供，易于搬运和快速更换；材料利用率高，无需其它辅助材料，运行成本相对较低。可选用多种材料。如可染色的ABS和医用ABS，浇铸用蜡和人造橡胶。成型工件韧性好、强度高，不但
可以作外形测试，而且可以用于装配、冲击、腐蚀等测试。不采用激光发生器，所以维护简单，价格合理，性价比最高。
4、简介RE技术；
答：逆向工程的概念逆向工程（Reverse Engineering,RE）是对产品设计过程的一种描述。就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。并且可以认为是将产品样件转化为三维模型的相关数字化技术和几何建模技术的总称。逆向工程的应用领域主要是飞机、汽车、玩具和家电等模具相关行业。
5、RP，RE技术与模具设计与制造关系？
答：RE(Reverse Engineering)逆向工程技术与RP(Rapid Prototyping)快速成型技术是20世纪设计与制造领域里带有革命性意义的新方法新技术,它们的产生高度集成了各项最先进的技术,从根本上改革了传统的设计与制造思想,极大地促进制造业生产力的发展。基于逆向工程和快速原型技术的快速模具制造技术就是在寻求快速制造模具的新方法的要求下发展起来的一种极具生命力的先进制造技术，它的工艺流程为对零件测量获得坐标数据，并造型得到CAD模型，然后对模型离散化后输入快速原型机进行快速原型加工，最后以RP件作母模来制作快速模具。
6、实验中遇到了哪些问题？是如何解决的？
答：实验中在生成G代码的时候，在选择支持的时我不知道该选那种支持方式，后面经老师介绍后知道三种不同的支持方式对应不同的零件。第一种是无支持，适合结构简单尺寸较小零件。第二种是面支撑，适合底面有弧度，结构简单的零件。第三种是全支撑，适用于结构复杂零件。根据以上条件，我们的零件选择了第二种面支撑。
7、请你简介RE技术应用方面；
答：比如逆向工程（RE技术）在汽车工业中的应用，着眼于实际问题就是在汽
车设计中怎样进行实物测量和逆向建模，所使用的CAD设计工具主要是UG和CATIA,利用现有的设计方法和手段，根据汽车自身特点，建立起与原模型相近的模型。他可以广泛应用到新产品的开发、旧零件的还原以及产品的检测中，不仅消化和吸收实物原型，并且能修改再设计以制造出新的产品。逆向工程将加快汽车更新换代速度，加快其设计、制造速度，降低研发成本，提高竞争力。
8、原型完成后续工序应有那些？
答：原型完成后，用小刀、镊子、钳子等工具，小心除去支撑物。并用砂纸对粗糙部分进行打磨。有需要的还可以涂漆上色，做后期的美化。
实验二冷挤压塑性成形分析
一. 实验目的
通过对防锈铝LF21试样进行正挤、反挤，分析其剖面上网格变化情况，通过剖面上各部位硬度值的测定及观察金属流线、晶粒变化的特征，了解冷挤压对改变材料机械性能所起到的作用。通过对防锈铝试样的挤压，掌握该材料挤压前的软化、表面及润滑处理的规范，熟悉材料硬度值的测定方法及试样材料金属流线及晶粒的有关金相分析方法。
图2-1 实验试样
2.YA32-200四柱通用液压机
3.冷挤压模具
4.SX-10-13箱式电阻炉
5.HR-150DT硬度机
6.金相显微镜
7.M-2预磨机
8.FUJIFILM FinePix 1400Zoom数码照相机
9.游标高度尺
10.电炉
11.吹风机
12.汽油一瓶
13.硝酸一瓶、王水、氢氟酸适量
14.工业氢氧化钠60克
15.硬脂酸锌适量
16.操作工具若干（如器皿、镊子、温度计等）
21.去脂处理：用汽油清洗；
22.流动冷水清洗；
23.去除退火引起的氧化皮：用工业硝酸配制酸液，酸液浓度为40～80g/L，浸
洗时间以目测氧化皮完全去除为准；
24.流动冷水清洗；
25.氧化处理：工业氢氧化钠40～60g/L，温度50～70oC，浸洗时间1～4min；
26.流动冷水清洗；
27.热水洗：温度70～80oC；
28.干燥。
29.挤压前后网格线变化
30.划分网格
31.取4个对分半圆柱试样，用游标高度尺在试样剖面上均匀划分5×5mm网格，
如图2-3。
图2-3 网格划分示意图
32.对划分网格后的剖面进行
拍摄记录。
33.挤压
34.在试样外表面均匀涂上硬
脂酸锌；
35.将1个划好网格的对分半
圆柱试样和另1个不划网
格的对分半圆柱试样合并
为1个圆柱试样，将其装
入模具；
36.在实验教师指导下进行挤
压；
37.正挤压件尺寸如图2-4，其
中Hf取值如表1
表 2-1 H f取值
38.将挤压完毕的试样从模具型腔中取
出，标好记号，用数码相机拍摄或作
图描绘变形后的截面网格情况。
39.根据挤压后试样剖面网格变形，分析
其变形情况，并找出其剧烈变形区，
刚性平移区和“死区”。
40.在材料硬度试验机上对试样剖面各部
分进行硬度测定。
41.在实验教师指导下，装入钢珠测头，
负荷62.5KN，刻度值取HRB档，进行
硬度测定，测量点为图2-3、图2-4、图2-5中的D～L（未变形区、变形区、“死区”），将所测硬度值记录在表2-3和表2-4中。
42. (三)挤压变形后金属流线分布
43.取8个圆柱试样进行挤压，挤压压下量同前，每种压下参数挤压试样2个；
44.将挤压完毕的试样从模具型腔中取出，标好记号；
45.对半剖分试样；
46.对试样剖面进行抛光、腐蚀；
47.观察、分析剖面上的流线特点，用数码相机拍摄或作图描绘记录金属流线
情况；
48.在金相显微镜下观察试样剖面各部位晶粒变化，并作图描绘。
四 .实验结果分析
49.根据防锈铝LF21试样剖面在正挤、反挤后网格变化图，分析金属塑性变形
的特点；
答：金属进入变形区才发生变形，此区成为剧烈变形区。进入此区以前或离开此区以后金属几乎不变形，仅做刚性平移。
50.对照试样剖面上各部位的硬度值，并结合网格变化情况加以分析；
答：变形越剧烈的地方，硬度值越高。未变形区的硬度值最小。这是因为加工硬化现象而产生的。
51.对比分析变形前、后，正挤压、反挤压的金属流线分布情况。
答：正挤压由于模具锥面的挤压作用，纵向方格线向中心靠拢，发生不同程度的扭曲，位于模具孔口附近的扭曲变形最为显著，横向坐标线发生很大的弯曲。死区金属很难变形或停留不动。反挤压也是，在剧烈变形区，网格扭曲严重。52.根据金属流线分布情况和各部分晶粒变化特点，分析冷挤压对金属材料机械
性能的影响。
答:从金属流线的分布图中可以看出，受挤压的曲面处流线弯曲度较大，有明显变型，此处的流线分布也较密，会造成材料的加工硬化，增大金属的强度及硬度53.试样剖面上网格、流线照片或描绘图像；
答：如右图。
54.实验体会。
答：这几天的实验我亲手操作了液压机，切割机
以及抛光机，还对试样进行腐蚀，使我对实验的
过程有了很深的了解，把理论知识联系起来。让
老师跟我们说王水的酸性很强，它是由20ml盐
酸、20ml硫酸、5ml氢氟酸、20ml水配制而成，
比较危险，我们须小心操作。腐蚀的时间也很有
讲究，腐蚀过头会使试样发黑，腐蚀不足又会使
流线看不清楚。我最后做出来的流线很清楚，但是由于抛光不够彻底表面留有划痕。
状态试样测量位置 1 2 3 均值正
挤
压塑
性变形后试样1-1
（对分试
样）
D 45.9 41.3 40.3 42.5
E 60.1 57.5 58.3 58.6
F 57.9 51.0 51.7 53.5
G 60.5 57.4 57.3 58.4
H 49.4 50.8 51.3 50.5
试样2-1
（对分试
样）
D 40.2 40.3 40.1 40.2
E 55.8 55.3 56.4 55.8
F 58.4 58.9 58.3 58.5
G 55.3 54.9 55.7 55.3
H 52.3 52.3 52.7 52.4
反
挤压塑性变形后试样3-1
（对分试
样）
I 65.5 65.3 65.5 65.4
J1 65.5 65.6 65.8 65.6
J 40.9 40.9 40.3 40.7
L 47.9 47.3 48.1 47.8
K 48.4 48.5 48.9 48.6
试样4-1
（对分试
样）
I 47.9 47.5 47.9 47.8
J1 53.3 53.1 52.9 53.1
J 47.9 47.5 47.9 47.8
L 47.9 47.3 47.4 47.5
K 48.8 48.5 49.1 48.8
焊接技术及自动化实验指导书
焊接技术及自动化专业 实验指导书
材料成型及控制教研室主编 《CBE模式下焊接技术及自动化专业学生实践能力培养体系的改革研究》课题组参编 目录 一、《金属学及热处理》实验指导书 1．实验一金相显微镜的使用及金相试样的制备 (1) 2．实验二铁碳合金平衡组织的显微分析 (7) 3．实验三碳钢的热处理 (9)
二、《焊接冶金与金属焊接性》实验指导书 1．实验一焊缝金属中扩散氢的测定 (13) 2．实验二斜Y型坡口焊缝裂纹实验 (17) 3．实验三插销实验 (19) 三、《焊接结构》实验指导书 1．实验一不同焊接参数下平板变形量测量与分析 (23) 2．实验二不同焊接方法下平板变形量测量与分析 (25) 3．实验三不同焊接位置下平板变形量的分析 (26) 4．实验四焊接变形的矫正 (27)
四、《焊接方法与设备》实验指导书 1．实验一不同的酸碱度焊条的焊接工艺性 (29) 2．实验二埋弧自动焊焊接 (32) 3．实验三 CO2保护焊焊接参数对焊缝成形的影响 (36) 4．实验四钨极氩弧焊焊接方法 (41) 5．实验五焊条电弧焊实训项目 (43) 五、《弧焊电源》实验指导书 1．实验一弧焊电源外特性和调节性能的测定 (45) 2．实验二弧焊电源的结构认识与观察 (48)
3．实验三弧焊整流器的结构认识与观察 (50) 六、《Pro/E造型及模具设计》实验指导书 1．实验一基于Pro/E Wirdfire设计软件初步练习 (52) 2．实验二Pro/E截面草绘功能练习 (53) 3．实验三Pro/E基本成型特征功能练习 (57) 4．实验四Pro/E基准特征建模功能练习 (61) 5．实验五 Pro/E零件建模工程特征功能练习 (63) 6．实验六Pro/E实体特征编辑功能练习 (65) 7．实验七Pro/E曲面造型功能练
设计流程及方法
UED设计流程及方法 “用户体验设计”无疑是这两年互联网行业最炙手可热的话题，而从我们成都UCD书友会火爆的现场来看，也的确如此。那么“用户体验设计”为什么会如此火爆呢?这需要从互联网的Web2.0革命说起。 这场革命，代表了互联网应用关注焦点的变迁，从以内容为王的门户型网站时代，转变为以用户为中心的互联网服务时代。以用户为中心的互联网服务，自然就需要以用户为中心的设计。但是要做到真正的以用户为中心的设计却并不简单。 这是什么意思呢?我想用彩程的实际经历对这个问题做出解释。和很多其它软件企业一样，彩程也是从一些中小型的企业网站、电子商务网站开发业务启程的。当时我们开发一个电子商务类网站的流程是什么样的呢? 首先会由超级打杂老妖出马，跟客户沟通，套出用户的需求，然后由费西或是老妖自己，三下五除二的搞一个首页出来，拿去给用户确认，用户如果点头，那么ok，开始做首页的html切图，然后丢给程序员开始开发，同时，美工继续孤军深入，出各种特征内页，切html，交给程序员开发，如此循环往复。而一旦整个项目开始进行，客户就很少再参与其中了。 于是，这个项目持续运行，直到某一天，程序员说：“好了”，这样，老妖满怀希望的冲到客户那里，很想听到客户对网站认可，但实际的场景往往是： 客户抱怨说，这里我明明是想要个Flash广告，但是却只有一张图片;这个订单系统怎么不好用，为什么不参考淘宝来做呢?我还想要个会员系统，每个会员有自己的个人页面。 这个时候，可怜的老妖只能作出两种选择，要么照单全收，ok，哪里有问题我给你改哪里，要么就是耍死皮，但是后面一种情况一般不会出现，因为老妖不愿因为得罪客户而丢掉奶粉钱。所以，这个原本大家都认为很简单的网站项目就这样被delay下去了。 这样的情况出现的次数多了，让公司首脑小s同学很不满意，于是他开始召集大家思考，这是为什么呢?让我们来看看之前我们的流程:
快速成型
快速成型 快速成型（RP）技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。 目录 快速原型制造技术，又叫快速成形技术，（简称RP技术）； 英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP技术），或 RAPID PROTOTYPING MANUFACTURING，简称RPM。 RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
它可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下，直接接受产品设计（CAD）数据，快速制造出新产品的样件、模具或模型。因此，RP 技术的推广应用可以大大缩短新产品开发周期、降低开发成本、提高开发质量。由传统的"去除法"到今天的"增长法"，由有模制造到无模制造，这就是RP技术对制造业产生的革命性意义。 具体是如何成形出来的呢？ 形象地比喻：快速成形系统相当于一台"立体打印机"。 它可以在没有任何刀具、模具及工装卡具的情况下，快速直接地实现零件的单件生产。根据零件的复杂程度，这个过程一般需要1～7天的时间。换句话说，RP技术是一项快速直接地制造单件零件的技术。 RP系统的基本工作原理 RP系统可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。当然，整个过程是在计算机的控制下，由快速成形系统自动完成的。不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所不同，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。 每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。 RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。RP技术的基本原理
逆向工程实验指导书
实验一：逆向工程技术实验三维测量操作 一、实验目的 了解逆向工程的基本原理和工作流程，初步掌握使用柔性关节臂式三坐标扫描仪系统对样件进行测量的方法，并了解利用测量所得的数据进行三维重构的过程。 二、实验的主要内容 样件外形测量与三维重构。 三、实验设备和工具 柔性关节臂式三坐标扫描系统 装有IMAGEWARE软件的计算机 四、实验原理 1、三维测量的方法简介 不同的测量对象和测量目的，决定了测量过程和测量方法的不同。 2、非接触式测量的三角测量原理 激光探头的测量原理目前均以三角法为主。如下图所示，激光由激光二氧化碳激光发生器产生，经聚光透镜（F1）投射到工件表面，由于光束反射作用，部份光源经固定透镜（F2）聚焦后投射在光传感器（D）上。当物体沿y方向上下运动或者探头沿y方向移动，其散射光投射在光传感器的位置（X）亦将改变。 2、柔性关节臂式三坐标扫描仪系统简介 柔性关节臂式三坐标扫描仪系统由柔性关节臂式（FARO）三坐标测量机和Kreon激光扫描系统构成。 Kreon激光扫描系统是基于激光截面三角测量的原理，对工件表面进行非接触式的扫描，在激光线条上采集非常密集的数字化(坐标)点，通过与电子控制器(ECU)的连接，记录激光线与工件相交的位置。摄像机摄取激光线位置获得立体影像，ECU电子控制器对每条激光线条上所记录的600个坐标点在Z轴方向的位置，以初始校正时所记录的绝对零位为依据作重复计算。 3、三坐标测量技术在逆向工程上的应用 测量数据的三维实体重构是目前逆向工程领域研究的“瓶颈”，实际应用中，因原始数据的获取方式、三维重构支撑环境、三维重构方法和目标不同，其理论依据、技术路线、算法和工作内容有较大差异。 数据压缩、曲线曲面的光顺处理噪声去除、数据匀化数据预处理曲面重构特征提取与数据分块 五、实验方法和步骤 1、Kreon激光扫描系统数据处理”-->“SELECT MACHINE”，在对话框中选“FARO Arm.par”，按OK，跟着会出现一个读取ECU的进程。 “Services”-->“Positioning” 将工件放在台面上使扫描头能扫到所有要扫的面。被扫工件应先喷上显像剂 Digitization --> Add digitization：Name(Path) 按Run digitization定义步距、频率等 按Record开始扫描，一个方向扫完后，可用Face检查，未扫到部分再换方向局部补扫。将已扫的结果点云过滤。 将结果输出，保存为逆向工程软件所用的格式文件。 2、在逆向工程软件中处理测量所得的数据，并进行曲面重构，得到计算机三维模型，最后在三维CAD软件中完成样件的三维造型设计。
几种常见快速成型工艺的比较
几种快速成型方式的比较 几种常见快速成型工艺的比较 在快速领域里一直站主导地位快速成型工艺主要包括：FDM, SLA, SLS, LOM等工艺，而这几种工艺又各有千秋，下面我们在主 要看一下这几种工艺的优缺点比较： FDM(fused deposition Modeling)丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材（如工程塑料、聚碳酸酯）加热熔化进而堆积成型方法，简称丝状材料选择性熔覆. 原理如下：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层画出截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料可供选用，如工程塑料;聚碳酸酯、工程塑料PPSF: 以及ABS 与PC的混合料等。这种工艺干净，易于操作，不产生垃圾，并可安全地用于办公环境，没有产生毒气和化学污染的危险。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。专门开发的针对医用的材料ABS-i: 因为其具有良好的化学稳定性，可采用伽码射线及其他医用方式消毒，特别适合于医用。 FDM快速原型技术的优点是： 制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的污染；1次成型、易于操作且不产生垃圾；独有的水溶性支撑技术，使得去除支撑结构简单易行，可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件； 原材料以材料卷的形式提供，易于搬运和快速更换。 可选用多种材料，如各种色彩的工程塑料以及医用ABS等 快速原型技术的缺点是：成型精度相对国外先进的SLA工艺较低，最高精度、成型表面光洁度不如国外 SLA：成型速度相对较慢光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography)原理的一种工艺的简称，是最早出现的一种快速成型技术。在树脂槽中盛满液态光敏树脂，它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的树脂薄片。然后，工作台下降一层
3D打印实验指导书
3D打印实验指导书 一实验目的 1、理解快速成型制造工艺原理与特点; 2、了解快速成型制造过程与传统的材料去除加工工艺过程的区别; 3、推广该项技术的普及与应用。 二实验要求 1、利用计算机对原形件进行切片,生成STL文件,并将STL文件送入FDM快速成型系统;对模型制作分层切片;生成数据文件; 2、快速成型机按计算机提供的数据逐层堆积,直至原形件制作完成; 3、观察快速成型机的工作过程,分析产生加工误差的原因。 三实验主要仪器设备 FDM快速成型系统 四实验原理 实验原理: 该工艺以ABS材料为原材料,在其熔融温度下靠自身的粘接性逐层堆积成形。在该工艺中,材料连续地从喷嘴挤出,零件就是由丝状材料的受控积聚逐步堆积成形。该工艺示意图如下: 图1 快速成型原理 这样就将一个物理实体复杂的三维加工转变成一系列二维层片的加工,因此大大降低
了加工难度。由于不需要专用的刀具与夹具,使得成形过程的难度与待成形的物理实体的复杂程度无关,而且越复杂的零件越能体现此工艺的优势。 主要技术指标: 最大成品尺寸:254×254×406mm 精确度:±0.127mm 原料:ABS 阔度0、254 —2.54mm 厚度0、05 —0.762mm 快速原型技术的基本工作过程 快速成形技术就是由CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体技术的总称。其基本过程就是: 1、首先设计出所需零件的计算机三维模型,并按照通用的格式存储(STL文件); 2、跟据工艺要求选择成形方向(Z方向),然后按照一定的规则将该模型离散为一系列有序的单元,通常将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层),把原来的三维CAD模型变成一系列的层片(CLI文件); 3、再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,自动生成控制代码; 4、最后由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来,得到一个三维物理实体; 5、后处理,小心取出原型,去除支撑,避免破坏零件。用砂纸打磨台阶效应比较明显处。如需要可进行原型表面上光。 这样就将一个物理实体复杂的三维加工转变成一系列二维层片的加工,因此大大降低了加工难度。由于不需要专用的刀具与夹具,使得成形过程的难度与待成形的物理实体的复杂程度无关,而且越复杂的零件越能体现此工艺的优势。 快速原型技术的特点 1、由CAD模型直接驱动; 2、可以制造具有复杂形状的三维实体; 3、成形设备就是无需专用夹具或工具的成形机; 4、成形过程中无人干预或较少干预; 5、精度较低;分层制造必然产生台阶误差,堆积成形的相变与凝固过程产生的内应力也会引起翘曲变形,这从根本上决定了RP造型的精度极限; 6、设备刚性好,运行平稳,可靠性高;
金工实训钳工实验报告.doc
金工实训钳工实验报告 金工实习是一门非常注重实践的技术性实习，学习参加实习有助于提高在学校所学的知识。今天我为大家准备了金工实训钳工实验报告，欢迎阅读! 金工实训钳工实验报告【1】 为期五周的金工实习结束了，在实习期间虽然很累，但我们很快乐，因为我们在学到了很多很有用的东西的同时还锻炼了自己的动手能力。虽然实习期只有短短的五周，在我们的大学生活中它只是小小的一部分，却是非常重要的一部分，对我们来说，它是很难忘记的，毕竟是一次真正的体验社会、体验生活。 通过这次金工实习，我了解了钳工、车工、铣工、磨工和数控车、铣、火花机、线切割机等的基本知识、基本操作方法。主要学习了以下几方面的知识：钳工、车工、铣工、磨工等的操作。 第一项：辛苦的钳工 在钳工实习中，我们知道了钳工的主要内容为刮研、钻孔、锯割、锉削、装配、划线;了解了锉刀的构造、分类、选用、锉削姿势、锉削方法和质量的检测。我们实训的项目是做一个小榔头，说来容易做来难，我们的任务是把一根为30的115cm长的圆棒手工挫成20×20长1cm的小榔头，在此过程中稍有不慎就会导致整个作品报废。首先要正确的握锉刀，锉削平面时保持锉刀的平直运动是锉削的关键，锉削力有水平推力和垂直压力两种。锉刀推进时，前手压力逐渐减小后手压力大则后小，锉刀推到
中间位置时，两手压力相同，继续推进锉刀时，前手压力逐渐减小后压力加大。锉刀返回时不施加压力。这样我们锉削也就比较简单了。同时我也知道了钳工的安全技术为： 1，钳台要放在便于工作和光线适宜的地方;钻床和砂轮一般应放在场地的边缘，以保证安全。2，使用机床、工具(如钻床、砂轮等)，要经常检查，发现损坏不得使用，需要修好再用。3，台虎钳夹持工具时，不得用锤子锤击台虎手柄或钢管施加夹紧力。 接着便是刮削、研磨、钻孔、扩孔等。虽然不是很标准，但却是我们汗水的结晶，是我们几天来奋斗的结果。 钳工的实习说实话是很枯燥的，可能干一个下午却都是在反反复复着一个动作，还要有力气，还要做到位，那就是手握锉刀在工件上来来回回的锉，锉到晚上时，整个人的手都酸疼酸疼的，腿也站的有一些僵直了，然而每每累时，却能看见老师在一旁指导，并且亲自示范，和我们一样，看到这每每给我以动力。几天之后，看着自己的加工成果，我们最想说的就是感谢指导我们的老师了。 第二项：轻松的车工、铣工 车工、铣工不是由数控来完成的，它要求较高的手工操作能力。首先老师叫我们边听边看车床熟悉车床的各个组成部分，车床主要由变速箱、主轴箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、床身、丝杠、光杠和操纵杆组成。铣床主要由主轴箱、主轴、立柱、电气柜、工作台、冷却液箱、床身。车床、铣床是通过各个手柄来进行操作的，老师又向我们讲解了各个手柄的作用，然后就让我们熟悉随便练习加工零件。老师先初步示范了一下操作方法，并加工了一部分，然后就让我们开始加工。车床加
先进制造技术实验报告
题目：先进制造技术实验 学院：工学部_____ 学号：__ 姓名：_____ 班级： 13机工__ 指导教师：李庆梅_____ 日期： 2016年5月28日
实验一 三坐标机测量 一、实验目的 通过三坐标测量机的演示性实验，了解三坐标测量机在先进制造工艺技术中所起的作用。 二、实验要求 （1）了解三坐标测量机的组成； （2）了解三坐标测量机的测量原理； （3）了解反求工程的概念。 三、实验原理及设备 图1为Discovery Ⅱ D-8 型桥式三坐标测量机外形图，三坐标测量机的三组导轨相互垂直，形成了 X,Y,Z 三个运动轴，各方向的行程分别由高分辨率精密光栅尺测量，从而组成了机器的空间直角坐标系统，原点位于测量机左前上方。测量工件时，探头（测头）相对坐标系运动，用它来探测处于坐标系内的任 何待测工件表面，即可确定该测点的空间坐标值, 经计算机采集 得到测点数据，按程序规定的要求探测若干点后, 计算机即可对采样数据进行处理，从中计算出被测几何要素的尺寸、形状误差和 在坐标系中的位置, 在对若干要素探测后, 计算机可根据不同的测量要求计算出这些几何要素间的位置尺寸和位置误差。 Discovery Ⅱ D-8 型三坐标测量机配有MeasureMax+（Version 6.4）测量软件，该软件功能强大，内容丰富，整个测量操作过程可由计算机控制自动完成，也可以由操纵杆（见图2.）配合计算机完成部分手动操作。
图2 操作杆四、实验步骤 图3 测量操作流程
实验二快速原型制造 一、实验目的 目前快速原形制造技术已成为各国制造科学研究的前沿学科和研究焦点。通过快速成型机演示性实验，了解快速原型制造在先进制造工艺技术中所起的作用。 二、实验要求 （1）了解快速成型机的组成； （2）了解快速成型机的实体成型原理； （3）通过参观实验室现有快速成型零件，了解快速原型制造的应用。 三、实验原理及设备 快速成形制造工艺采用离散/堆积成型原理成型，首先利用高性能的CAD软件设计出零件的三维曲面或实体模型；再根据工艺要求，按照一定的厚度在Z 向(或其它方向)对生成的CAD模型进行切面分层，将三维电子模型变成二维平面信息（离散过程），然后对层面信息进行工艺处理，选择加工参数，系统自动生成刀具移动轨迹和数控加工代码；并对加工过程进行仿真，确认数控代码的正确性；再利用数控装置精确控制激光束或其它工具的运动，在当前工作层(三维)上采用轮廓扫描，加工出适当的截面形状；将各分层加工的每个薄层自动粘接，最后直至整个零件加工完毕。可以看出，快速成形技术是个由三维转换成二维(软件离散化)，再由二维到三维(材料堆积)的工作过程。 快速原形制造技术的主要工艺方法有光敏液相固化法LSA( Stero Lithography Apparatus)，选区片层粘接法LOM(Laminated Object Manufacturing)，选区激光烧结法SLS(Selective Laser Sintering)和熔丝沉积成型FDM(Fused Deposition Modeling)。本实验采用熔丝沉积成型FDM工艺方法进行快速原形制造，该方法使用ABA丝为原料，利用电加热方式将ABA丝熔化，由喷嘴喷到指定的位置固化。一层层地加工出零件，该方法设备简单，零件精度较高，污染小。 图1为结构图，它由喷头、喷咀、导杆、Z轴丝杆、Z工作台、成型材料盒、支撑材料盒、废料桶、显示面板（Prodigy Plus型机的控制面板在材料盒
光固化快速成型实验指导书
光固化快速成型实验指导书 1.实验目的 快速成型（Rapid Prototyping）技术是20世纪80年代后期发展起来的一种新型制造技术，是近20年制造技术领域的一次重大突破。通过实验使学生对快速成型技术的成型过程有较生动的理解，以及了解快速成型技术的应用。 2.实验仪器与设备 （1）UG、3DMAX、CATIA、SOLIDWORKS等三维造型软件。 （2）数据处理部分主要使用光固化快速成形系统数据准备软件Rp Data对三维模型进行加支架、分层； （3）采用的SLA成型设备是西交大SLA（XJRP）激光快速成型机，型号为SPS450B，如图2-2；它采用高精密聚焦系统，在整个工作面上光斑直径<0.15mm，采用伺服电机、精密丝杠组成闭环控制系统，使Z向升降台重复定位精度达到±0.05mm；采用超高速扫描器，激光扫描速度可达到8m/s，制作速度可达到60g/h，特别适合于企业及激光快速成型服务中心。SPS系列激光快速成型机成型效率高，适宜汽车等大型物件成型。其技术参数如下表3-1。 表3-1 SLA技术参数
图3-2 激光快速成型机 3.实验原理 光敏树脂液相固化成型（SLA—Stereolithography Apparatus） 光敏树脂液相固化成形又称光固化立体造型或立体光刻。其工作原理如下图所示。由激光器发出的紫外光，经光学系统汇集成一支细光束，该光束在计算机控制下，有选择的扫描液态光敏树脂表面，利用光敏树脂遇紫外光凝固的机理，一层一层固化光敏树脂，每固化一层后，工作台下降一段精确距离，并按新一层表面几何信息使激光扫描器对液面进行扫描，使新一层树脂固化并紧紧粘在前一层已固化的树脂上，如此反复，直至制作生成一个零件实体模型。 激光立体造型制造精度目前可达±0.1mm,主要用作为产品提供样品和实验模型。 图3-3 光固化原理
2014春《文献检索》实验指导书-机械类六个专业-(需要发送电子稿给学课件
《文献检索》实验指导书 刘军安编写 适用专业：机械类各专业 总学时：24~32学时 实验学时：6~14 机械设计与制造教研室 2014. 3
一、课程总实验目的与任务 《文献检索》课程实验是机械学院机械类专业的选修课的实验。通过实验内容与过程,主要培养学生在信息数字化、网络化存储环境下信息组织与检索的原理、技术和方法，以及在数字图书馆系统和数字信息服务系统中检索专业知识的能力，辅助提高21世纪大学生人文素质。通过实验，使学生对信息检索的概念及发展、检索语言、检索策略、检索方法、检索算法、信息检索技术、网络信息检索原理、搜索引擎、信息检索系统的结构、信息检索系统的使用、信息检索系统评价以及所检索信息的分析等技术有一个全面熟悉和掌握。本实验主要培养和考核学生对信息检索基本原理、方法、技术的掌握和知识创新过程中对知识的检索与融合能力。实验主要侧重于培养学生对本专业技术原理和前言知识的信息检索能力，引导学生应理论联系实际，同时要了解本专业科技信息的最新进展和研究动态与走向。 二、实验内容 通过课程的学习，结合老师给出的检索主题，学生应该完成以下内容的实验： 实验一：图书馆专业图书检索（印刷版图书） 实验二：中文科技期刊信息检索 实验三：科技文献数据库信息检索 实验四：网络科技信息检索（含报纸和网络） 文献检索参考主题： 1.工业工程方向： 工业工程；工业工程师的素质、精神、修养、气质与能力；工业工程的本质；企业文化与工业工程；战略工程管理；工程哲学；创新管理；生产管理；品质管理；优化管理或管理的优化；零库存；敏捷制造；敏捷管理；（优秀的、现代的、或未来的）管理哲学；生产管理七大工具；质量管理；设备管理；基础管理；现场管理；六西格玛管理；生产线平衡；工程经济；系统哲学；系统管理；柔性制造；看板管理；工程心理学；管理心理学；激励管理；管理中的真、善、美（或假、恶、丑）；工程哲学；工业工程中的责任；安全管理；优化调度；系统工程；系统管理与过程控制；设计哲学；智能管理；工业工程中的数学；智能工业工程，或工业工程的智能化；生态工程管理；绿色工业工程，或绿色管理；协同学与协同管理；工业工程中的协同；概念工程与概念管理；工业工程与蝴蝶效应；管理中的蝴蝶效应，等等…… 2.机械电子工程方向： CAD；CAM；CAE；CAPP；PDM；EPR；CIMS；VD；VM；FMS；PLC；协同设计；协同制造；概念设计；自底向上；自顶向下；智能设计；智能制造；智能材料；特种加工(线切割、电火花、激光加工、电化学加工、超声波加工、光刻技术、快速成型、反求工程)；微机械；精密加工；精密制造；机电一体化；自动化；控制论；线性控制；非线性控制；混沌控制；模糊控制；人工智能；神经网络；纳米技术；纳米制造；机器人；智能机器人；传感器；智能传感器；自动化生产线；机械手；智能机械手；自动检测；数据采集；信号处理；信息识别、模式识别等等……
快速成型技术个人实验报告
开放性实验 快速成型制造技术 实 验 报 告 班级： 学号： 姓名： 指导教师：
一：快速成型介绍 快速原理制造技术，又叫快速成型技术，（简称RP技术）； 英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP技术），或 RAPID PROTOTYPING MANUFACTURING，简称RPM。 RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。 RP系统的基本工作原理 RP系统可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。当然，整个过程是在计算机的控制下，由快速成形系统自动完成的。不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所不同，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。 RP技术是在现代CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。RP技术的基本原理是：将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地烧结一层接一层的粉末材料（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂）形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。自美国3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形机以来，已经有十几种不同的成形系统，其中比较成熟的有UV、SLA、SLS、LOM和FDM等方法。其成形原理分别介绍如下：SLA（光固化成型法）快速成形系统的原理
快速成型实习报告
快速成型实习报告一、模型的选择 组成员各设计出一个模型，通过组成员的讨 论、分析后从中挑选出一个最适合这次实习 的一个模型“贴墙的挂钩”（如右图所示） 选择这个模型的原因有以下两点： 1、生活中随处可见，有了它方便了我们的生活 2、这个模型看似简单，但设计其分型面，及 脱模方式的确定却需要用心去构思，有点难度。 二、模型的制造 将pro-e三维造型造出的模型转为STL文件 ，再通过快速成型机（如右图所示）成型模 型做母件 三、制作硅胶模 1、用橡皮泥在挂钩处做一个梯形的镶件，是为 了最后更容易分出那个钩，这样更方便脱模。 2、将模种定位，分模，以及设计好水口，灌注口，再用纸板围框。
3、选择合适的硅橡胶和固化剂按重量比搅拌均匀，然后放入真空机（如右图所示）抽真空 排尽气泡8-10分钟，完成第一次浇注。把 排完气泡的硅胶流动体从一个位置慢慢倾 入模框内直到覆盖整个模种为止。放置于平 整处，室温静待4-6小时，表面不发粘即可。 4、将第一次浇注好的硅胶模取出去掉 挂钩出的梯形橡皮泥。 5然后用相同的硅胶，放入真空机 抽真空排尽气泡8-10分钟，完成第 二次浇注。 6、第二次浇注完成后取出硅胶模， 用分模的刀具进行第一次分模（如 图所示） 上下模（如下图所示）
7、取出梯形镶件，进行第二次分 模，结果（如右图所示）成型挂钩 的钩处。 四、浇注成型 1、硅胶模开好之后，将需要的树脂 搅拌均匀，倒入硅胶膜。树脂A与 树脂B以1:2的比例混合。用电子 秤（如右图所示）来量取。 2、将量取好的树脂和硅胶模放入真空机中抽真空排尽气泡8-10分钟，按倒树脂A倒入树脂B搅拌混合（如右图所示），
快速成型实验报告
实验一：零件的快速成型技术 一、实验目的 了解和掌握快速成型制造技术，了解FDM（融熔堆积固化成型）的原理，培养学生综合分析问题的能力，提高学生动手实验和实践的能力。 二、实验的主要内容 样件的FDM快速成型制造 三、实验设备和工具 本实验采用奥尔克特科技Allcct印客(200)FDM快速成型机(3D打印机)。该设备生产厂商为武汉奥尔克特科技有限公司，打印耗材为PLA、ABS 或复合PLA。 四、实验原理 一、FDM原理 FDM是“Fused Deposition Modeling”的简写形式，即为熔融沉积成型。 FDM通俗来讲就是利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。FDM机械系统主要包括喷头、送丝机构、运动机构、加热工作室、工作台5个部分。将低熔点丝状材料通过加热器的挤压头熔化成液体，使熔化的热塑材料丝通过喷头挤出，挤压头沿零件的每一截面的轮廓准确运动，挤出半流动的热塑材料沉积固化成精确的实际部件薄层，覆盖于已建造的零件之上，并在0.1s内迅速凝固，每完成一层成型，工作台便下降一层高度，喷头再进行下一层截面的扫描喷丝，如此反复逐层沉积，直到最后一层，这样逐层由底到顶地堆积成一个实体模型或零件。FDM成形中，每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构－“支撑”，以保证成形过程的顺利实现。 FDM的优缺点 FDM快速成型工艺的优点： （1）成本低。熔融沉积造型技术用液化器代替了激光器，设备费用低； 另外原材料的利用效率高且没有毒气或化学物质的污染，使得成型成本大大降低。 （2）采用水溶性支撑材料，使得去除支架结构简单易行，可快速构建复杂的内腔、中空零件以?及一次成型的装配结构件。 （3）原材料以卷轴丝的形式提供，易于搬运和快速更换。 （4）可选用多种材料，如各种色彩的工程塑料ABS、PC、PPS以及医用ABS等。 （5）原材料在成型过程中无化学变化，制件的翘曲变形小。 （6）用蜡成型的原型零件，可以直接用于熔模铸造。 （7）FDM系统无毒性且不产生异味、粉尘、噪音等污染。不用花钱建立
快速成型制造实训报告
快速成型制造实训报告 1.实习目的 1）.通过快速成型制造实训了解怎么利用快速成型设备制作模型，学会怎么操作快速成型机，然后根据模型做出硅胶模具，让我们对塑料模具的基本结构有了更深的理解，再用硅胶模具浇注出工件。 2.实习要求 1）.自己用PRO-E软件设计模型，用快速成型机器制造出模型，模型做好后，用硅胶做出硅胶模具。等模具固化后，用AB胶浇注出一个工件。 3.模型的设计与选择 1）用PRO-E设计出一个猪仔的模型，尺寸自定，模型有明显的分型面，所以比较容易做分模。（模型如图所示）
4.原型的制作 1）.用PRO-E造型的模型用stl格式保存好后，拿到FDM 200快速成型机上，开始做模型。 （制作过程如图所示）
5.硅胶模方案与结构的设计 1）制作硅胶模，我们用上下分模的结构，对角做了两个突起作为导柱。我们没有用油泥，而是直接在浇硅胶时控制好只浇到分型面处。 硅胶与固化剂搅拌均匀. 模具硅胶外观是流动的液体，A
组份是硅胶，B组份是固化剂。取
250克硅胶，加入25 克固化剂（注：硅胶与固 化剂一定要搅拌均匀，如 果没有搅拌均匀，模具会 出现一块已经固化，一块 没有固化，硅胶会出现干 燥固化不均匀的状况就会影响硅胶模具的使用寿命及翻模次数，甚至造成模具报废状况。 6.硅胶模的制作流程 1）.先用纸板围成一个能包住模型的框，模型要距离纸板10到15MM，用铅笔尖的一头连接模型，作为浇注工件时的胶口。在框里面喷上脱模剂，方便做好后的处理。然后把配好的硅胶浇到框中，浇完后拿到真空机中做抽真空处理。 抽真空排气泡处理： 硅胶与固化剂搅拌均匀后，进行抽 真空排气泡环节，抽真空的时间不 宜太久，正常情况下，不要超过十 分钟，抽真空时间太久，硅胶马上 固化，产生了交联反映，使硅胶变 成一块一块的，无法进行涂刷或灌 注，这样就浪费了硅胶，只能把硅 胶倒入垃圾桶，重新再取硅胶来
3matic使用指导书.doc
前言 3-matic是Materialise公司出品的基于数字化CAD(STL)的正向工程软件。3-matic是产品设计到产品制造的快捷方式，3-matic的所有操作都是基于数字化的形式(基于三角片)进行处理，可以直接减少逆向工程和传统CAD之间循环的反复，直接由STL格式进行后续RP&CAE&CAD&CAM处理。基于数字化CAD的正向软件是这个创新性解决方案的核心理念，它彻底改变了产品设计准备到产品研发制造流程之间的不断反复的过程，形成了一种以正向工程为理念的企业生产流程。 数字化CAD与传统CAD不同之处在于传统CAD大多通过NURBS的点、线、面三种几何元素描述模型，而数字化CAD用单一的三角片元素表示模型。这与虚拟图像和数字图像的概念相类似，数字化是现今社会的主流。单一的三角片元素减少了不同元素之间繁琐的几何关系运算，使得模型处理的更快捷自动。 此次主要是学习这款软件轻量化方面的功能，后期应用到需要使用3D打印的关节系统上面。 根据相关资料了解到3D金属打印人工髋关节系统通过与先进的电子束熔融快速成型技术结合，可以制造出表面为三维空间网孔结构，和人体的松质骨骨小梁极为相似，同时此类产品采用金属微粒逐层熔融叠加生成，具有非常出色的骨长入效果。 本手册中主要是重点针对轻量化这部分的功能，根据这段时间自己所学到的及时给出总结和相关提示，给我组人员在后期学习中提供参考。
目录 前言 0 第1章软件介绍 (2) 第1.1节软件综述 (2) 第1.2节界面 (2) 第1.3节文件操作 (3) 1.3.1 新建文件 (3) 1.3.2 打开/关闭文件 (3) 1.3.3导入/导出文件 (4) 1.3.4文件保存 (5) 第2章对象操作 (6) 第2.1节观察对象 (6) 第2.2节选择对象 (6) 第2.3节显示/隐藏对象 (7) 第2.4节移动对象 (7) 第3章案例解析.......................... 错误!未定义书签。 第3.1节髋臼杯网格制作................. 错误!未定义书签。3.1.1名词解释 ........................... 错误!未定义书签。3.1.2髋臼杯网格绘制流程及相关功能参数介绍错误!未定义书签。 第3.2节自定义网格结构制作及相关功能参数介绍错误!未定义书签。
金工实训钳工实验报告范本(完整版)
报告编号：YT-FS-1775-38 金工实训钳工实验报告范 本(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity
金工实训钳工实验报告范本(完整 版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 两个星期短暂的金工实习结束了，老师每节课布置的实习任务也顺利地完成了，虽然时间过的很快，但它留给我的是很多的不舍和回味。不可否认，金工实习确实很累，每天都要早早地来到教室等待老师的讲解，但是金工实习可以让我们学到很多书本上没有的东西，况且对于我们这种非机械专业的学生来说，是很有帮助的，经过金工实习，我们终于懂得那些机器的零部件是如何生产出来的，我们又知道了机械专业对于现在的社会是如何的重要。 不得不说，“金工实习”是一门综合性很强的基础学科，对于我们这样的工科学生来说是非常必要的。因为我们平时可能懂得其中的理论知识，但到了真正
用理论指导实践的时候，我们就会知道实践原来是多么的重要。在这么多天的实践中我有很多的体会与感想，现在容我慢慢道来。 第一天的是车工，也就是普通车床，加工和打磨一个阶梯轴。其实车床就是利用工件的旋转作用和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸的一种加工切削方法。老师要求我们使用游标卡尺来测量工件的大小，并且工件允许的误差范围在+-0.02mm之内，因为精度很高，所以使用普通车床进行加工切削很难掌握，最后经过详细地询问老师才最终完成任务。 接下来的是焊接，焊接分为熔化焊、压力焊、钎焊，而焊接的目的就是将两块分离的金属块焊接在一起。我们的小组有三个人，当天上午老师给我们上理论课，下午才开始焊接实操，按照焊接准则，在焊接前必须穿戴好防护衣、皮手套并戴好眼罩。然后我把焊条夹在焊钳中，慢慢地靠近焊接的地方并点燃焊条，焊条保持在与金属4mm的地方，与焊缝约60°角，最后将焊条慢慢地横向移动，小心并且仔细，没过多久，
几种常见的快速成型技术
几种常见的快速成型技术 一、FDM 丝状材料选择性熔覆（Fused Deposition Modeling）快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法，简称FDM。 丝状材料选择性熔覆的原理室，加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动。热塑性丝状材料（如直径为1.78mm的塑料丝）由供丝机构送至喷头，并在喷头中加热和溶化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料选用，如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。这种工艺干净，易于操作，不产生垃圾，小型系统可用于办公环境，没有产生毒气和化学污染的危险。但仍需对整个截面进行扫描涂覆，成型时间长。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。由于甲基丙烯酸ABS（MABS）材料具有较好的化学稳定性，可采用加码射线消毒，特别适用于医用。但成型精度相对较低，不适合于制作结构过分复杂的零件。 FDM快速原型技术的优点是： 1、制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的危险。 2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。 3、可快速构建瓶状或中空零件。 4、原材料以卷轴丝的形式提供，易于搬运和快速更换。 5、原材料费用低，一般零件均低于20美元。 6、可选用多种材料，如可染色的ABS和医用ABS、PC、PPSF等。 FDM快速原型技术的缺点是： 1、精度相对国外SLA工艺较低，最高精度0.127mm。 2、速度较慢。 二、SLA 光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography）原理的一种工艺，简称SLA，也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。 在树脂液槽中盛满液态光敏树脂，它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的塑料薄片。然后，工作台下降一层薄片的高度，以固化的塑料薄片就被一层新的液态树脂所覆盖，以便进行第二层激光扫描固化，新固化的一层牢固的粘结在前一层上，如此重复不已，知道整个产品成型完毕。最后升降台升出液体树脂表面，即可取出工件，进行清洗和表面光洁处理。 光敏树脂选择性固化快速原型技术适合于制作中小形工件，能直接得到塑料产品。主要用于概念模型的原型制作，或用来做装配检验和工艺规划。它还能代替腊模制作浇铸模具，以及作为金属喷涂模、环氧树脂模和其他软模的母模，使目前较为成熟的快速原型工艺。 SLA快速原型技术的优点是： 1、需要专门实验室环境，维护费用高昂。 2、系统工作相对稳定。 3、尺寸精度较高，可确保工件的尺寸精度在0.1mm（但，国内SLA精度在0.1——0.3mm之间，并且存在一定的波动性）。 4、表面质量较好，工件的最上层表面很光滑，侧面可能有台阶不平及不同层面间的曲面不平。 5、系统分辨率较高。
3D打印实验报告
3D打印实验报告 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
3D打印快速成型实验报告 班级：9 姓名：陆继辉 一、实验数据记录 二、实验讨论题 1、FDM三维打印技术的成形原理 丝状材料选择性熔覆（Fused Deposition Modeling）快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材（如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等）加热熔化进而堆积成型方法，简称FDM。丝状材料选择性熔覆的原理如下：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。 2、分析影响FDM 3D打印精度的关键因素 (1)材料收缩:材料在FDM工艺过程中经过固体—液体—固体2次相变。当 材料凝固成形时,由材料收缩而产生的应力应变将影响成形件精度。若成形过程中的材料确定,该种误差可通过在目前的数据处理软件中,设定x,y,z这
3个方向上的“收缩补偿因子”进行尺寸补偿来消除。 (2)分层厚度：是指在成形过程中每层切片截面的厚度。由于每层有一定厚 度,会在成形后的实体表面产生台阶的现象,将直接影响成形后实体的尺寸误差和表面粗糙度。对FDM工艺,这是一种原理性误差,要完全消除台阶是不可能的,只可能通过设定较小的分层厚度来减少台阶效应。 (3)成形时间：每层的成形时间与填充速度该层的面积大小及形状的复杂度 有关。若层面积小,形状简单,填充速度快,则该层成形的时间就短相反,时间就长。在加工时,控制好每层的成形时间,才能获得精度较高的成形件。(4)补偿量：是指零件实际加工轮廓线与理想轮廓线之间的距离值。该值的 设定与挤出丝的直径有关,可以在分层切片数据处理软件直接设定。 (5) (6)喷头温度：喷头温度决定了材料的粘结性能、堆积性能、丝材流量以及 挤出丝宽度,既不可太低,使材料粘度加大,挤丝速度变慢,也不可太高,使材料偏向于液态,粘性系数变小,流动性强,挤出过快,无法形成可精确控制的丝。喷头温度的设定应根据丝材的性质在一定范围内选择,以保证挤出的丝呈熔融流动状态。 3、分析影响FDM 3D打印效率的关键因素 （1）支撑：FDM桌面打印机，最大的面临的主要是支撑和悬空的问题，打印的时候最好减减少需要支撑的部分；甚至可以采用拼接方法，使支撑最少，这样打印出来的模型更容易打印出更好的的效果。 (2)层高：越是方方正正的东西，层高要求就越低，越是弧度的东西，层高就越少，而层高也是制约打印速度重要的因素之一； (3)填充：除非对强度要求很高，摆饰品不必要采用很高的填充，20%足以达到效果，并且节省材料，减少打印时间；