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(chǎng)的全球化形成和人們對(duì)產(chǎn)品的需求變得越來(lái)越高,所以企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵是縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)周期和減少新產(chǎn)品的投資風(fēng)險(xiǎn),從而不斷滿足人們對(duì)產(chǎn)品的要求。快速成型技術(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(yīng)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(duì)FDM工藝技術(shù)進(jìn)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(jì)為主線,通過(guò)將TRIZ理論應(yīng)用技術(shù)優(yōu)化中獲得優(yōu)化設(shè)計(jì)

2、方案,并對(duì)這個(gè)優(yōu)化方案進(jìn)行分析研究,得到了優(yōu)化設(shè)計(jì)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(wèn)題,確定了制約FDM工藝技術(shù)進(jìn)化的矛盾問(wèn)題。由于TRIZ理論中對(duì)不同問(wèn)題具有不同解決理論,因此對(duì)其分析研究,確定應(yīng)用創(chuàng)新原理來(lái)解決FDM工藝技術(shù)存在的問(wèn)題;以及對(duì)技術(shù)矛盾和物體矛盾進(jìn)行分析,最終確定為成型精度和成型效率這對(duì)矛盾問(wèn)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(wèn)題的求解工具Pro-Techniques5.0軟件進(jìn)行求解,找到解決這對(duì)技術(shù)矛盾的創(chuàng)新原理;根據(jù)對(duì)相應(yīng)的創(chuàng)新原理進(jìn)行分析確定優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
　　3.根據(jù)提出的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究,提出了以零件的表面平均臺(tái)階效應(yīng)和成型時(shí)間來(lái)對(duì)成型精度和成型效率目標(biāo)來(lái)建立數(shù)學(xué)模型,列出函數(shù)表達(dá)式;并且針對(duì)連桿零件為研究對(duì)象,采用VC++和MATLAB軟件分別對(duì)兩個(gè)數(shù)學(xué)模型進(jìn)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(gè)重要的因素。
　　4.提出了對(duì)成型精度和成型效率進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,建立了多目標(biāo)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型;并對(duì)智能優(yōu)化算法進(jìn)行分析討論,最終采用粒子群優(yōu)化算法(PSO)對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解,得出連桿零件成型時(shí)的最優(yōu)成型方向和分層厚度。通過(guò)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(guò)研究發(fā)現(xiàn):將TRIZ理論應(yīng)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(lái)提高零件的成型精度