陶瓷零件快速成型機及控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、陶瓷零件的快速成型是快速成型技術(shù)在陶瓷領(lǐng)域的重要應(yīng)用，目前適合陶瓷材料快速成型的設(shè)備大多需要激光成型，制造成本較高，設(shè)備昂貴，并且對材料的要求較高，很難達到經(jīng)濟的目的。為了解決這一難題，提出了層和速凝成型陶瓷件的技術(shù)，并以該技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計出一種適合陶瓷材料的快速成型裝置，該裝置的研制改變了傳統(tǒng)設(shè)備對激光成型的依賴和材料來源昂貴的現(xiàn)狀，對陶瓷件的快速成型具有一定的價值。
　　根據(jù)基于石蠟的層和速凝技術(shù)原理，將系統(tǒng)分為三部分:鋪料系

2、統(tǒng)、雕刻系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。其中雕刻系統(tǒng)選用數(shù)控機床，由數(shù)控設(shè)備控制刀具雕刻二維截面輪廓;鋪料系統(tǒng)固定于數(shù)控機床上，工作時與雕刻系統(tǒng)配合使用;控制系統(tǒng)實現(xiàn)各裝置的自動控制，提高加工效率。
　　在分析陶瓷零件快速成型機動作原理以及各部件的位置關(guān)系的基礎(chǔ)上，將鋪料系統(tǒng)分為三部分:料斗裝置、水平運動裝置和豎直運動裝置，分別實現(xiàn)盛放成型材料、料斗水平往返和鋪料臺豎直下降等功能;利用Pro/E軟件對各裝置進行了虛擬設(shè)計和裝配，并對關(guān)鍵部件如滾珠

3、絲杠、同步帶、步進電機等進行選型和校核。
　　在對裝置簡化的基礎(chǔ)上，利用ADAMS軟件對裝置進行了運動仿真分析，模擬了裝置在實際運行過程中的受力和工作情況，得到了鋪料臺在豎直方向的速度、加速度和絲杠受力情況曲線圖，表明機構(gòu)可以平穩(wěn)運行，進而驗證了設(shè)計的可行性。利用Workbench分別對豎直和水平運動裝置進行了靜力學(xué)分析，得到機構(gòu)在極限負載下的變形量和應(yīng)力分布，并以此為依據(jù)對鋪料臺進行了改進設(shè)計。
　　分析了快速成型機的工作