對LOM型快速成型的工作原理和處理流程進行了簡要介紹,對影響快速成型加工效率的因素進行了總結。對由于工件過高、激光強度與加工速度不匹配、加熱溫度與加熱輥移動速度不當、網格參數設不當等對加工效率影響較的因素進行了分析并提出了相應的提高加工效率的對策。 由于LOM(LaminatedobjectManuafctuirng分層物體制造)型快速成型機主要面向尺寸較大的大型工件進行加工,其加工制作時間有的甚至多達一百多小時或更長時間,雖然這種設備在很大程度上實現了自動化,但在加工過程中,需要工作人員不間斷地進行監控,不時地添加工件材料、把過多的廢料清除、排除一些常見的故障等,對于如何提高其工作效率,國內外研究者并沒有給予太多的關注,本文以LOM為例,對影響快速成型加工效率的因素進行了分析,并針對各種因素對加工效率的影響提出了提高效率的對策。對相關研究及應用有一定的指導意義和實用價值。 1LOM快速成型機的工作原理 LOM快速成型機對快速成型件的加工是分層進行的,即制作過程中把具有一定空間幾何形狀的制件分解成精度許可或后處理能控制的薄層,來分層進行加工,并通過一定的方法把相鄰層聯接、堆疊在一起。進行快速成型件的制作,其一般過程如圖1所示。 由圖1可知,前處理決定了對工件進行分層的高度方向和需要分層制造的層數;分層疊加成型是制造實施,用于進行制件的分層制造,并把相鄰層進行聯結,形成制件;后處理是面向制件的使用,把加工中存在的問題、制件使用中將會出現的問題采取一定的手段進行處理,例如去掉不屬于工件的部分、去掉加工中使用的一些輔助結構、改善工件的表面質量等。 2影響快速成型加工效率的因素 影響快速成型加工效率的因素有: (1)工件過高; (2)工件材料的加熱溫度不當,使分層制造的工件層與層之間無法有效地貼合; (3)工件在工件臺面上的加工位置離切割激光頭的坐標原點過遠; (4)激光強度與其移動的速度不匹配; (5)走紙速度調整不當; (6)網格的參數設置不當; (7)對焦時工作臺上下運動的速度調整不當; (8)加熱溫度及加熱輥的運動速度調整不當; (9)后處理的難易程度。 3 使快速成型加工效率低下的原因分析及對策研究 3.1工件過高的對策 3.1.1合理地選擇制作工件的高度方向 在進行快速成型件成型的高度方向確定時,主要是根據工件的強度和精度要求來進行的。工件的高度方向的強度要求應該是最低的。應該說工件分層后,層內的精度和強度是較高的,而層與層之間是通過膠結而成,膠層的厚度、膠膜與基材形成的綜合厚度受到加熱輥對其壓力的影響。 3.1.2在高度方向上進行分割、把不同工件組合加工 如果工件的高度方向的尺寸過大,而與高度垂直的方向尺寸較小,可對工件進行分割,把分割的幾個組成部分進行組合,使之在同一快速成型文件中進行分層處理,形成分段的模型,在快速成型件加江完成后,用膠把屬于同一工件的各組成部分粘合成一體,這樣雖然對加工精
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