殊的工艺方法(熔融、烧结、粘结等)逐点、逐线、逐面的将材料堆积而形成实体零件。是一种降维制造,将一个结构复杂的三维立体零件简化为简单的二维特征进行加工。离散论是人们认识世界的基本方法:如数学中的是微分学;古代人们把圆周分割成有限多个直线的多边形,从而创立了圆周率的近似算法。利用离散堆积论来认识形体。离散:体(三维)→面(二维)→线(一维)→点,由计算机完成。堆积:点→线→面→体,由专用设备完成。根据快速成型技术的离散堆积原理,快速成型的过程分成了前处理、分层叠加成型和后处理三个阶段。其中前处理阶段包括了零件CAD三维模型的构造及近似处理、成型方向的选择和离散切片处理。21前处理1)CAD三维模型的构建:所有的快速成型工艺都需要CAD三维模型直接驱动,所以第一步必须先构建零件的三维模型。有两种方法,一种就是根据零件的形位尺寸信息使用专业的CAD实体造型软件生成物体的三维实体模型或曲面模型;另一种方法就是使用逆向工程技术(如激光扫描技术)创建描述实体的三维模型。2)模型近似处理:计算机不识别图形,必须将图形格式转换成数据格式,计算机才能处理信息控制机床进行加工。所以模型的近似处理就是用
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一系列的小三角形平面来逼近原来的模型,每个小三角形用3个顶点坐标和一个法向量来描述,三角形的大小可以根据精度要求进行选择。这种格式叫做STL格式,简单、实用,典型的CAD软件都带有转换和输出STL格式文件的功能。3切片分层处理:根据被加工模型的特征选择合适的成型方向,成型方向的选择是十分重要的,不但影响着成型时间和效率,更影响成型过程中支撑的形成以及原型的表面质量。选好方向后,在成形高度方向上用一系列一定间隔的平面切割近似后的模型,以便提取截面的轮廓信息。间隔一般取00505mm,常用01mm。间隔越小,成形精度越高,但成形时间也越长,效率就越低;反之则精度降低,但效率提高。22分层叠加成型根据切片处理的截面轮廓,成型设备在计算机控制下,相应的成型头(激光头或喷头)按各截面轮廓信息做扫描运动,在工作台上一层一层地堆积材料,最终得到原型产品。在这个阶段中,根据采用的材料和工艺的不同,产生了很多不同的快速成型工艺,我们会在随后的课程中学习的。23后处理将原型从设备中移出后,需要去除支撑、打磨、抛光等额外的工作以获得较好的强度和表面质量。不同的成型工艺所需要的后处理方法也不同。这就r