快速成型技術(shù)與試題---答案

1、試卷試卷一、一、填空題填空題1.快速成型技術(shù)是由計算機輔助設計及制造技術(shù)計算機輔助設計及制造技術(shù)、逆向工程技術(shù)逆向工程技術(shù)、分層制造技分層制造技術(shù)(SFF)、材料去除成形材料去除成形(MPR)、材料增加成形材料增加成形(MAP)技術(shù)技術(shù)等若干先進技術(shù)集成的；2.3.快速成型技術(shù)的主要優(yōu)點包括成本低成本低，制造速度快制造速度快，環(huán)保節(jié)能環(huán)保節(jié)能，適用于新產(chǎn)適用于新產(chǎn)品開發(fā)和單間零件生產(chǎn)品開發(fā)和單間零件生產(chǎn)等4.光固化樹脂成型（SLA）的成

2、型效率主要與掃描速度掃描速度，掃描間隙掃描間隙，激光功率激光功率等因素有關(guān)5.快速成型技術(shù)的英文名稱為：RapidPrototypingManufacturing（RPM），其目前也被稱為：3D打印打印，增材制造增材制造；6.選擇性激光燒結(jié)成型工藝（SLS）可成型的材料包括塑料塑料，陶瓷陶瓷，金屬金屬等；7.選擇性激光燒結(jié)成型工藝（SLS）工藝參數(shù)主要包括分層厚度分層厚度，掃描速度掃描速度，體積成型率積成型率，聚焦光斑直徑聚焦光斑直徑等

3、；8.快速成型過程總體上分為三個步驟，包括：數(shù)據(jù)前處理數(shù)據(jù)前處理，分層疊加成型（自分層疊加成型（自由成型）由成型），后處理后處理；9.快速成型技術(shù)的特點主要包括原型的復制性、互換性高原型的復制性、互換性高，加工周期短，成本加工周期短，成本低，高度技術(shù)集成高度技術(shù)集成等；10.快速成型技術(shù)的未來發(fā)展趨勢包括：開發(fā)性能好的快速成型材料開發(fā)性能好的快速成型材料，改善快速改善快速成形系統(tǒng)的可靠性成形系統(tǒng)的可靠性，提高其生產(chǎn)率和制作大件能力，優(yōu)化

4、設備結(jié)構(gòu)提高其生產(chǎn)率和制作大件能力，優(yōu)化設備結(jié)構(gòu)，開發(fā)新的開發(fā)新的成形能源成形能源，快速成形方法和工藝的改進和創(chuàng)新快速成形方法和工藝的改進和創(chuàng)新，提高網(wǎng)絡化服務的研究力度，提高網(wǎng)絡化服務的研究力度，實現(xiàn)遠程控制實現(xiàn)遠程控制等；11.光固化快速成型工藝中，其中前處理施加支撐前處理施加支撐工藝需要添加支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)的主要作用是防止翹曲變形防止翹曲變形，作為支撐保證形狀作為支撐保證形狀；二、二、術(shù)語解釋術(shù)語解釋1.STL數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是

5、由3DSYSTEMS公司于1988年制定的一個接口協(xié)議，是一種為快速原型制造技術(shù)服務的三維圖形文件格式。STL文件由多個三角形面片的定義組成，每個三角形面片的定義包括三角形各個定點的三維坐標及三角形面片的法矢量。stl文件是在計算機圖形應用系統(tǒng)中，用于表示三角形網(wǎng)格的一種文件格式。它的文件格式非常簡單，應用很廣泛。STL是最多快速原型系統(tǒng)所應用的標準文件類型。STL是用三角網(wǎng)格來表現(xiàn)3DCAD模型。STL只能用來表示封閉的面或者體，st

6、l文件有兩種：一種是II明碼格式，另一種是二進制格式。2.快速成型精度包括哪幾部分快速成型精度包括哪幾部分原型的精度一般包括形狀精度，尺寸精度和表面精度，即光固化成型件在形狀、尺寸和表面相互位置三個方面與設計要求的符合程度。形狀誤差主要有：翹曲、扭曲變形、橢圓度誤差及局部缺陷等；尺寸誤差是指成型件與CAD模型相比，在x、y、z三個方向上尺寸相差值；表面精度主要包括由疊層累加產(chǎn)生的臺階誤差及表面粗糙度等。3.階梯誤差階梯誤差由于快速成型技

7、術(shù)的成型原理是逐層疊加成型，因此不可避免地會產(chǎn)生臺前處理主要是對原型的CAD模型進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（生成STL數(shù)據(jù)文件），確定擺放方位，施加支撐以及切片分層（根據(jù)設定的分層厚度沿著高度方向進行切片，生成所需的SLC格式的層片數(shù)據(jù)文件）原型制作是在專用的快速成型設備上進行的，根據(jù)不同的工藝需要對系統(tǒng)設備有不一樣的操作。后處理主要是對半成品的處理，首先是清洗除去零件表面的剩余材料，然后是去除修整原型的支撐，最后是根據(jù)不同的精度要求對零件進行加工。

8、3.3熔融沉積快速成型過程中確定擺放方位的作用是什么？雙噴頭熔融沉積快速熔融沉積快速成型過程中確定擺放方位的作用是什么？雙噴頭熔融沉積快速成型工藝的突出優(yōu)勢是什么？成型工藝的突出優(yōu)勢是什么？擺放方位影響到成型零件的表面質(zhì)量與后續(xù)支撐的施加。在高度方向上，正確的擺放方位可以減小階梯誤差，同時可以得到最合適，最容易拆卸的支撐結(jié)構(gòu)。雙噴頭的好處在于成型速度快，同時可以使用兩種成型材料。3.4簡述快速成型技術(shù)產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，并請談一談目前快速成

9、型技術(shù)與傳統(tǒng)制簡述快速成型技術(shù)產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，并請談一談目前快速成型技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)（如數(shù)控機床等）的關(guān)系造業(yè)（如數(shù)控機床等）的關(guān)系1)材料問題.目前快速成型技術(shù)中成型材料的成型性能大多不太理想，成型件的物理性能不能滿足功能性、半功能性零件的要求，必須借助于后處理或二次開發(fā)才能生產(chǎn)出令人滿意的產(chǎn)品。由于材料技術(shù)開發(fā)的專門性，一般快速成型材料的價格都比較貴，造成生產(chǎn)成本提高。2)高昂的設備價格?？焖俪尚图夹g(shù)是綜合計算機、激光、新材料、CA

10、DCAM集成等技術(shù)而形成的一種全新的制造技術(shù)，是高科技的產(chǎn)物，技術(shù)含量較高，所以，目前快速成型設備的價格較貴，限制了快速成型技術(shù)的推廣應用。3)功能單一。現(xiàn)有快速成型機的成型系統(tǒng)都只能進行一種工藝成型，而且大多數(shù)只能用一種或少數(shù)幾種材料成型。這主要是因為快速成型技術(shù)的專利保護問題，各廠家只能生產(chǎn)自己開發(fā)的快速成型工藝成型設備，隨著技術(shù)的進步，這種保護體制已成為快速成型技術(shù)集成的障礙。4)成型精度和質(zhì)量問題。由于快速成型的成型工藝發(fā)展還不

11、完善，特別是對快速成型軟件技術(shù)的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質(zhì)量大多不能滿足工程直接使用的需要，不能作為功能性零件，只能作原型使用。為提高成型件的精度和表面質(zhì)量，必須改進成型工藝和快速成型軟件。5)應用問題。雖然快速成型技術(shù)在航空航天、汽車、機械、電子、電器、醫(yī)學、玩具、建筑、藝術(shù)品等許多領(lǐng)域都已獲得了廣泛應用，但大多僅作為原型件進行新產(chǎn)品開發(fā)及功能測試等，如何生產(chǎn)出能直接使用的零件是快速成型技術(shù)面臨的一個重要問題。隨著快

12、速成型技的進一步推廣應用，直接零件制造是快速成型技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。6)軟件問題。隨著快速成型技術(shù)的不斷發(fā)展，快速成型技術(shù)的軟件問題越來越突出，快速成型軟件系統(tǒng)不但是實現(xiàn)離散堆積成型的重要環(huán)節(jié)，對成型速度，成型精度，零件表面質(zhì)量等方面都有很大影響，軟件問題已成為快速成型技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。與傳統(tǒng)的制造過程相比，采用快速成型和快速制模技術(shù)后，可以將產(chǎn)品試制和批量生產(chǎn)的模具準備工作并行作業(yè)，明顯縮短新產(chǎn)品設計和試制周期，并節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)費用。