先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中國(guó)計(jì)量學(xué)院工程訓(xùn)練中心編TOC\o"1-5"\h\z目 錄實(shí)驗(yàn)一激光快速成型零件的三維實(shí)體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)……4實(shí)驗(yàn)二激光快速成型的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn) 5實(shí)驗(yàn)三復(fù)雜零件激光快速成型實(shí)驗(yàn) 10實(shí)驗(yàn)四 零件的硅橡膠模具實(shí)驗(yàn) 13一、 課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)比40/8、36/8二、 適用專(zhuān)業(yè)機(jī)械類(lèi)研究生和機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科生三、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c基本要求（一） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康目焖俪尚停≧apidPrototyping）技術(shù)是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來(lái)的一種新型制造技術(shù)，是近20年制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)快速成型技術(shù)的成型過(guò)程有較生動(dòng)的理解，以及了解快速成型技術(shù)的應(yīng)用-制作硅橡膠模具。（二） 基本要求（1） 在主講教師提示要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，課代表或班長(zhǎng)要及時(shí)與實(shí)驗(yàn)教師取得聯(lián)系；（2） 根據(jù)自己本班同學(xué)們的課程安排和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)安排，與實(shí)驗(yàn)教師妥善的協(xié)調(diào)好實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和分組；（3） 將實(shí)驗(yàn)時(shí)間和分組情況，及時(shí)地反饋給主講教師和有關(guān)同學(xué)；（4） 參加實(shí)驗(yàn)的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前要做好本次實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)并寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告；（5） 上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，要提前十分鐘進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，以便做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作;（6） 認(rèn)真地聽(tīng)好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的安排和要求，要獨(dú)立認(rèn)真地完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)；（7） 在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中，要遵守實(shí)驗(yàn)室的各種規(guī)章制度；愛(ài)護(hù)儀器設(shè)備；注意節(jié)約原材料；不要做與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的事情；（8） 若確定有特殊情況不能按時(shí)參加試驗(yàn)的同學(xué)，要及時(shí)地與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師聯(lián)系，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)；（9） 各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備在使用前要詳細(xì)地進(jìn)行檢查，實(shí)驗(yàn)做完后要及時(shí)切斷電源，將儀器設(shè)備工具等整理擺放好。發(fā)現(xiàn)丟失或損壞應(yīng)立即報(bào)告；（10） 要遵守設(shè)備儀器的操作規(guī)程，注意人身和設(shè)備的安全；（11） 要保持實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和儀器設(shè)備的情節(jié)和整齊美觀(guān)。工作臺(tái)面要干凈并要搞好室內(nèi)衛(wèi)生；（12） 在離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室前，要主動(dòng)要求指導(dǎo)教師查驗(yàn)儀器設(shè)備等，并有指導(dǎo)教師在有關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄紙上簽字，以求確認(rèn)對(duì)設(shè)備儀器的完好和已完成了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)完成的工作；（13） 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果要進(jìn)行分析，整理和計(jì)算，認(rèn)真填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告；（14） 按要求及時(shí)遞交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一激光快速成型零件的三維實(shí)體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（一） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊笥肅AXA軟件做連桿的實(shí)體造型設(shè)計(jì)或者用任意三維實(shí)體造型軟件設(shè)計(jì)任意復(fù)雜零件。（二） 實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)（三） 實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容連桿的零件如下圖所示：用CAXA軟件進(jìn)行三維實(shí)體造型。（四）實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求三維軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜零件用電子版的形式提交，提交時(shí)用班號(hào)+學(xué)號(hào)+姓名存盤(pán)。提交時(shí)存成stl格式。實(shí)驗(yàn)二激光快速成型的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)（一） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊笥肕agics軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)一所設(shè)計(jì)的三維實(shí)體加上輔助支撐。（二） 實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)（三） 實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容在模型建好以后，在進(jìn)行快速原型制作之前，需要進(jìn)行stl文件的輸出。這因?yàn)樵诔尚瓦^(guò)程中，由于未被激光束照射的部分材料仍為液態(tài)，它不能使制件界面上的孤立輪廓和懸臂輪廓定位。因此必須設(shè)計(jì)一些細(xì)柱狀或肋狀支撐結(jié)構(gòu)，并在成型過(guò)程中制作這些支撐結(jié)構(gòu)，以便確保制件的每一結(jié)構(gòu)部分都能可靠固定，同時(shí)也有助于減少制件的翹曲變形。為了成型完畢后能方便地從工作臺(tái)取下工件，而不使工件損壞，在工件的底部也應(yīng)設(shè)計(jì)和制作支撐結(jié)構(gòu)。所加支撐的主要類(lèi)型有：點(diǎn)支撐，線(xiàn)支撐，網(wǎng)支撐，

塊支撐，輪廓支撐，三角支撐，整體支撐等。我們采用的給三維模型加輔助支撐的軟件是Magics軟件，軟件如下圖所示:（1）調(diào)入三維零件，在file中用LoadPart命令調(diào)入零件名為X.stl的零件。寸Untitled-lagics9.55|EditViewToolsSI.icerCuTlcep+LaserSupportGejneratorEnvieiontecNewPlatturrTiLlpenPlatform...SaveFlatformSaveFlatformAs...SendByEmailExportPlatform...MachineSetup...LoadFart... Ctrl+LLoadMGX...SaveFartAs... Ctrl+SSaveMGXAs...SaveAllInDirectory...UnloadFart Ctrl+UConverttoSelf-ExtractingMGX,一ImpurtTooling...ImportRapi>1Fit...ImportEDM.一ImportTuulExpert...Impurt?Export?CreateWordTemplateGenei^ateWardDociuTientCreatP2DDrawingProperties...F9Print...Ctrl+FC:MlucumenteandSettings\Adminietrator'?桌面\1i''i.waike-L￡.etlC:MlocuitienteandSettingskA.血inietrat口v\?桌面Vli\xeq_xjan-L.etlC:MlocuitienteandSettings\ikdniinietrat口v\?桌面Vli\clg-L2.stlC:MlocuitientsandSettings\ikdniinietr：±t口K桌ffi]\1i\aiib-XJ-an-L.stlC:MlocuitientsandSettings\ikdniinietr：±t口K桌面\1i\aiib-XJ-an-L-1.stl1Untitled,pffExit(2)分析零件是否有錯(cuò)誤，用FixWizard命令。(3)調(diào)整合適的尺寸比例，用Rescale命令。(4)調(diào)整合適的擺放方向，用Rotatate命令。(5)調(diào)整合適的位置，用Translate命令。Tr：=LTLElate(6)加輔助支撐，用SupportGenerator命令。(7)導(dǎo)出加上輔助支撐的零件，用ExportPlatform命令。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求三維復(fù)雜零件在加上輔助支撐后用電子版的形式提交，提交時(shí)用班號(hào)+學(xué)號(hào)+姓名存盤(pán)。實(shí)驗(yàn)三復(fù)雜零件激光快速成型實(shí)驗(yàn)（一） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊螅?） 了解光固化成型技術(shù)制作零件的流程；（2） 深入理解快速成型技術(shù)中的光固化成型（SLA）的成型過(guò)程。（二） 實(shí)驗(yàn)設(shè)備SPS600B激光快速成型機(jī)，如下圖所示。SPS600B激光快速成型機(jī)SPS600B激光快速成型機(jī)采用高精密動(dòng)態(tài)聚焦系統(tǒng)，在整個(gè)工作面上光斑直徑＜200Mm，重復(fù)定位精度達(dá)到±0.005mm以上，采用伺服電機(jī)、精密滾珠絲杠組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，使Z向升降臺(tái)重復(fù)定位精度達(dá)到±0.002mm以上；采用最新激光能量自適應(yīng)控制系統(tǒng)，表面光潔度大幅度提高；采用外置式液位傳感器，不影響有效工作平面，實(shí)時(shí)控制微量泵動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，精確控制層厚；采用超高速掃描器，激光掃描速度可達(dá)到8m/s，制作速度可達(dá)到60g/h,制件精度±0.1mm以?xún)?nèi)。（三）實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容1.工作原理光敏樹(shù)脂液相固化成型（SLA—StereolithographyApparatus）光敏樹(shù)脂液相固化成形又稱(chēng)光固化立體造型或立體光刻。其工作原理如下圖所示。由激光器發(fā)出的紫外光，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)匯集成一支細(xì)光束，該光束在計(jì)算機(jī)控制下，有選擇的掃描液態(tài)光敏樹(shù)脂表面，利用光敏樹(shù)脂遇紫外光凝固的機(jī)理，一層一層固化光敏樹(shù)脂，每固化一層后，工作臺(tái)下降一段精確距離，并按新一層表面幾何信息使激光掃描器對(duì)液面進(jìn)行掃描，使新一層樹(shù)脂固化并緊緊粘在前一層已固化的樹(shù)脂上，如此反復(fù)，直至制作生成一個(gè)零件實(shí)體模型。激光立體造型制造精度日前可達(dá)±0.1mm,主要用作為產(chǎn)品提供樣品和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀LA原理圖2.操作步驟（1）把三維數(shù)模用三維軟件輸出快速成型數(shù)模（*.stl）。（2） 使用快速成型專(zhuān)業(yè)處理軟件Magics處理三維數(shù)模，對(duì)數(shù)模上的壞邊、壞面、反向面進(jìn)行修補(bǔ)，使其沒(méi)有缺陷。加支撐，調(diào)整支撐結(jié)構(gòu)，輸出支撐，進(jìn)行切片演示。最后輸出（*.slc）文件。（3） 把（*同。）文件輸入到快速成