基于TRIZ理論的熔融沉積快速成型技術(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著制造業(yè)市場的全球化形成和人們對產(chǎn)品的需求變得越來越高,所以企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵是縮短產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計周期和減少新產(chǎn)品的投資風險,從而不斷滿足人們對產(chǎn)品的要求?？焖俪尚图夹g(shù)就是在這種情況下產(chǎn)生的,目前FDM工藝技術(shù)是快速成型技術(shù)中應用最廣泛的一種。因此,為了滿足制造業(yè)的需求,利用TRIZ理論的工具和方法,對FDM工藝技術(shù)進行優(yōu)化具有十分重大意義。
　　本文是以FDM工藝技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計為主線,通過將TRIZ理論應用技術(shù)優(yōu)化中獲得優(yōu)化設(shè)計

2、方案,并對這個優(yōu)化方案進行分析研究,得到了優(yōu)化設(shè)計的效果。
　　本文主要研究的工作如下:
　　1.在FDM工藝技術(shù)中提出了成型精度和成型效率的問題,確定了制約FDM工藝技術(shù)進化的矛盾問題。由于TRIZ理論中對不同問題具有不同解決理論,因此對其分析研究,確定應用創(chuàng)新原理來解決FDM工藝技術(shù)存在的問題;以及對技術(shù)矛盾和物體矛盾進行分析,最終確定為成型精度和成型效率這對矛盾問題為技術(shù)矛盾。
　　2.首先將成型精度和成型效率轉(zhuǎn)

3、化為構(gòu)成矛盾矩陣中的通用工程參數(shù),然后利用技術(shù)矛盾問題的求解工具Pro-Techniques5.0軟件進行求解,找到解決這對技術(shù)矛盾的創(chuàng)新原理;根據(jù)對相應的創(chuàng)新原理進行分析確定優(yōu)化設(shè)計方案。
　　3.根據(jù)提出的優(yōu)化設(shè)計方案進行研究,提出了以零件的表面平均臺階效應和成型時間來對成型精度和成型效率目標來建立數(shù)學模型,列出函數(shù)表達式;并且針對連桿零件為研究對象,采用VC++和MATLAB軟件分別對兩個數(shù)學模型進行分析,得出了成型方向和分

4、層厚度是影響成型精度和成型效率的兩個重要的因素。
　　4.提出了對成型精度和成型效率進行多目標優(yōu)化,建立了多目標優(yōu)化的數(shù)學模型;并對智能優(yōu)化算法進行分析討論,最終采用粒子群優(yōu)化算法(PSO)對多目標優(yōu)化問題進行求解,得出連桿零件成型時的最優(yōu)成型方向和分層厚度。通過優(yōu)化,零件的成型精度和成型效率得到了很大的提高。
　　通過研究發(fā)現(xiàn):將TRIZ理論應用到FDM工藝技術(shù)優(yōu)化中,能快速、高質(zhì)量地得出優(yōu)化方案,以此來提高零件的成型精度