發(fā)布時(shí)間：2020-03-30 01:33

【摘要】：光固化增材制造工藝誕生于上世紀(jì)80年代末期,近幾年在智能制造和工業(yè)4.0大背景的推動(dòng)下,光固化增材制造工藝已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中值得關(guān)注的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)。該技術(shù)更是國內(nèi)外公認(rèn)的一種應(yīng)用前景廣闊、工藝成熟、發(fā)展迅速、研究深入的成型方法,尤其應(yīng)用于產(chǎn)品的樣機(jī)制造以及功能性試驗(yàn),可以縮短研發(fā)時(shí)間和提高市場(chǎng)競(jìng)爭力。但用該技術(shù)制成零件的精度卻一直難以提高,嚴(yán)重困擾著整個(gè)制造業(yè),限制了該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和推廣。在光固化增材制造工藝過程中工件模型的支撐處理環(huán)節(jié)會(huì)極大地影響模型的制作精度和加工成本,甚至直接決定模型制作的成功與否,而其中各種形態(tài)的孤島區(qū)域?qū)χ蔚拇嬖谛问揭蟾訃?yán)格。為提高工件的制作效率和精度,保證制作環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行,本文將針對(duì)光固化增材制造工藝過程中具有規(guī)則形狀的孤島區(qū)域在無支撐情況下的變形展開詳細(xì)研究,主要涉及內(nèi)容有以下幾點(diǎn):(1)分析無支撐圓形孤島區(qū)域在內(nèi)徑不變的情況下,壁厚與變形量之間的數(shù)值關(guān)系;在壁厚不變的情況下,內(nèi)徑與變形量之間的數(shù)值關(guān)系;(2)分析無支撐普通懸臂型孤島區(qū)域與雙邊懸臂型孤島區(qū)域的伸出長度和變形量之間的數(shù)值關(guān)系;(3)分析無支撐傾斜型孤島區(qū)域的傾斜角度和變形量之間的數(shù)值關(guān)系。結(jié)果表明:光固化增材制造過程中無支撐圓形孤島區(qū)域的變形量由模型的壁厚與內(nèi)徑的數(shù)值決定,增加壁厚或減小內(nèi)徑能降低圓形孤島區(qū)域的變形量,當(dāng)內(nèi)部直徑小于等于24mm或壁厚大于等于3mm時(shí),模型的變形量基本保持在0.02mm左右;無支撐懸臂型孤島區(qū)域的變形量由模型的懸臂長度決定,模型壁厚與連接懸臂區(qū)域的本體厚度對(duì)變形量沒有影響,單邊懸臂型孤島區(qū)域的懸臂長度小于等于3.5mm,雙邊懸臂型孤島區(qū)域的懸臂長度小于等于7mm時(shí),懸臂型孤島區(qū)域的變形量基本保持不變;無支撐傾斜型孤島區(qū)域的變形量由模型的傾斜角度及伸出長度決定,增加傾斜角度或減小伸出長度能降低傾斜型孤島區(qū)域的變形量,模型的傾斜角度為100°時(shí)能制作的最大伸出長度為4mm,傾斜角度為110°時(shí)最大伸出長度為8mm,傾斜角度為120°時(shí)最大伸出長度為10mm①,傾斜角度為130°時(shí)最大伸出長度為14mm,傾斜角度大于等于135°時(shí)伸出長度對(duì)變形量基本沒有影響。
【圖文】：

揚(yáng)州大學(xué)碩士學(xué)位論文；逡逑保護(hù)：博物館常常會(huì)用很多逼真的復(fù)制品來保護(hù)原作品不復(fù)制品也能將藝術(shù)或文物的美傳遞給觀眾；逡逑化定制：很多工藝品特別是珠寶類工藝品講究的是獨(dú)一無無數(shù)人擁有了屬于自己的私人定制禮物；逡逑產(chǎn)業(yè)：人們可借助食品打印機(jī)以巧克力或其他食材為原料藝成型原理及優(yōu)缺點(diǎn)逡逑

缺少客觀的數(shù)據(jù)作標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)支撐生成軟件只會(huì)硬性的生成區(qū)域支撐，如果支撐逡逑軟件由于程序問題未生成支撐而設(shè)計(jì)者缺少經(jīng)驗(yàn)而判斷錯(cuò)誤的話，很容易造成打印的失逡逑敗。圖１．２為實(shí)際生產(chǎn)制作過程中，支撐添加的優(yōu)劣對(duì)產(chǎn)品特征區(qū)域精度的影響１１８］。逡逑懸臂面無支撐邐懸臂面支撐不足邐懸臂面有支撐逡逑圖１．邋２支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)制作質(zhì)量的影響逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｓｕｐｐｏｒｔ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｑｕａｌｉｔｙ逡逑在增材制造過程中，原型的制作時(shí)間直接決定了制作成本，尤其是支撐在制作過程中逡逑掃描的速度比較慢（為保證支撐的強(qiáng)度）的情況下。因此在設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，在保證制作逡逑質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能地減少支撐的數(shù)量與支撐的線長度。在原型零件的制作過程中，逡逑根據(jù)模型本身的具體特征，支撐形態(tài)分為三類：完全支撐、部分支撐、不添加支撐。通常逡逑復(fù)雜造型的產(chǎn)品不需要全部使用完全支撐。很多情況下，支撐的生成方式和存在形式都逡逑只憑工程師的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和對(duì)結(jié)果的預(yù)估，缺少必須的理論依據(jù)。目前孤島區(qū)域中的圓形孤逡逑島區(qū)域、懸臂型孤島Ｅ域、傾斜型孤島區(qū)域在何種情況下必須生成支撐，，有些孤島區(qū)域面逡逑生成支撐后會(huì)對(duì)模型本身產(chǎn)生何種影響
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH16

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5 何榮p

本文編號(hào)：2606822