㈠ 論柔性製造系統,一條生產線能否混流生產論文
製造系統,生產
關鍵
㈡ 求柔性製造系統fms中刀具流組成，和如何自動識別刀具的3000字論文！！！
求柔性製造系統fms中刀具流組成，和如何自動識別刀具的3000字
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㈢ 論文論文引言
1.1課題背景
1.1.1課題背景及來源
近年來，隨著冶金、造紙、印染行業的迅速發展，對軋輥磨削技術的要求亦愈
來愈高，目前軋輥磨削直徑可達2400nnIl，最大重量達150t，軋輥的幾何精度均為
pm級。軋輥磨床屬於大型精密加工機床，是金屬板、帶、箔材加工企業的關鍵設
備，對保證和提高產品表面質量起著重要的作用。高表面質量的鋁合金板、帶、箔
的生產，在很大程度上依賴於高表面磨削質量的軋輥，而軋輥的表面質量是由精密
軋輥磨床保證的。長期以來，各廠家均使用德國、英國生產的軋輥磨床。只是近幾
年來，國內的險峰機床廠、星火機床廠等為數不多的廠家有軋輥磨床出品，與國外
先進的軋輥磨床相比，尚屬於中、低檔產品。由於國內軋輥磨床的市場需求旺盛，
致使國內各軋輥磨床生產廠家竟相加大軋輥磨床生產、研發的力度。
因此，各軋輥磨床製造廠家均相繼對其產品進行系列更新:採用高新技術，如
靜壓導軌技術、動靜壓磨頭技術、數字定位技術、補償技術等;改善機床結構性能;
增加自動測量裝置;開發高性能的軋輥磨削數控系統，以滿足各種不同用戶的需求。
1.在普通軋輥磨床方面，廣泛採用高新技術:如靜壓導軌技術、動靜壓磨頭
技術、機械結構中高磨削的實現等，改善機床結構性能;增加自動測量裝置:由於
軋輥直徑尺寸相對較大，一般都在小400mnI以上。用人工測量很難控制人為誤差，
所以軋輥磨床上附加檢測裝置，藉助精密測量元件，可實現1靦誤差的精確測量
2、在數控軋輥磨床方面:由於軋輥一般長度在1.m5一sm之間，完全依靠機床
本身精度，很難保證形狀誤差不大於0.olnnll。並且由於加工對象的差別，軋輥的
形狀各異，僅靠機械機構根本無法實現各種曲線形狀軋輥的磨削。因此，數控技術
與傳統工藝技術結合成為必然，這不僅能夠縮短生產准備時間，提高磨削精度和效
率，完成輥面形狀較為復雜的軋輥的加工，同時亦是實現軋輥磨削自動化的基礎。
所以，數控化是當代軋輥磨削技術發展的主流。
根據市場需求和星火機床有限責任公司的要求，我們開發了基於PMAC的開
放式軋輥磨削數控系統。其目的就是跟蹤國外軋輥磨削技術的發展，從國情出發，
深入探索數控精密軋輥磨床的國產化技術，充分利用計算機技術，使數控軋輥磨床
的數控系統向智能化、開放化方向上發展，從而為振興我國的鋁加工業出力。
1.1.2數控軋輥磨床的國內外發展狀況
優質、高效、節能，一直是軋輥磨削技術追求的目標，也是軋輥磨床產品參與市
場競爭取得成敗的關鍵。近年來，隨著模塊化設計技術、計算機輔助設計，以及柔性
製造技術等高科技在軋輥磨削領域中的應用和普及，促使其向高精度、高效率和高柔
性方向迅速發展。目前，國內外知名的輥磨床生產廠家的主要產品有有德國瓦德里希、
濟根的WCS系列、日本東芝機械公司的KWA系列、義大利因塞公司的RHC系列，以及
國內險峰機床廠的MK84系列。
車L輥磨床技術的發展主要表現在以下幾個方面:
1)、數控化
數控技術與傳統加工工藝相結合，不僅能夠縮短生產准備時間，提高磨削精度和
效率，完成棍面形狀比較復雜的軋輥加工，同時也是實現軋輥磨削自動化的基礎。80
年代以來，一些先進的軋輥磨床製造廠家，都相繼在其產品中引進了數控技術，目前
均已實現數控化，且形成完整的系列。
目前，各種軋輥磨床數控系統的來源主要有以下幾種:(1)、主機製造廠家自行
研製開發(東芝機械)。(2)、硬體外購，軟體自行開發(險峰)。(3)、軟硬體全部外
購(瓦德里希、濟根)。
數控軸數有:
(1)、同時控制2軸，2軸聯動K(WA系列)。
(2)、同時控制5軸，2軸聯動(WSC系列、MK84系列)。
(3)、同時控制10軸，2軸聯動(RCH系列)。
主要控制功能包括:
(1)、人機對話的軋輥形狀輸入功能。
(2)、砂輪瞬時位置和各種磨削數據的顯示功能。
(3)、各種故障報警信息的顯示功能(自診斷功能)。
(4)
種故障報警信息的顯示功能(自診斷功能)。
(4)、軋輥在線測量的圖形和數據顯示功能。
蘭州理工大學碩士畢業論文
(5)、磨削曲線和磨削程序的存儲功能。
(6)、全閉環補償磨削功能。
(7)、特殊形狀軋輥的適應功能。
(8)、砂輪快速趨近功能。
(9)、砂輪恆線速控制功能。
(10)、人機對話編程和示教功能。
㈣ 數控技術畢業論文的引言
引言
數控（英文名字：Numerical Control 簡稱:NC）技術是指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一台或多台機械設備動作控制的技術。數控一般是採用通用或專用計算機實現數字程序控制，因此數控也稱為計算機數控 (Computerized Numerical Control )，簡稱CNC，國外一般都稱為CNC，很少再用NC這個概念了。數控車床，車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的加工工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜的工件。具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，並在復雜零件的批量生產中發揮了良好的經濟效果。
數控技術是一門集計算機技術、自動化控制技術、測量技術、現代機械製造技術、微
電子技術、信息處理技術等多學科交叉的綜合技術，是近年來應用領域中發展十分迅速的
一項綜合性的高新技術。它是為適應高精度、高速度、復雜零件的加工而出現的，是實現
自動化、數字化、柔性化、信息化、集成化、網路化的基礎，是現代機床裝備的靈魂和核
心，有著廣泛的應用領域和廣闊的應用前景。
數控技術是先進製造技術的基礎，它是綜合應用了計算機、自動控制、電氣傳動、自動檢測、精密機械製造和管理信息等技術而發展起來的高新科技。作為數控加工的主體設備，數控機床是典型的機電一體化產品。數控機床代表一個民族製造工業現代化的水平，隨著現代化科學技術的迅速發展，製造技術和自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區經濟發展水平的重要標志。
數控機床程序編制過程主要包括：分析零件圖紙、工藝處理、數學處理、編寫零件程序、程序校驗夾具的種類很多，按使用機床類型分類，可分為車床夾具、銑床夾具、鑽床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具和其他夾具等。按驅動夾具工作的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具和自夾緊夾具等。
數控車削加工是將編好的加工程序輸入數控裝置，數控裝置再將輸入的信息進行運算處理後轉換成驅動伺服機構的指令信號，最後由伺服機構控制機床的各種動作，自動地加工出零件。由此可看出，用數控機床加工零件，程序編制是一項重要的工作，它對有效利用數控機床起主要作用。數控加工的程序編制也稱數控編程，數控編程時，必須對零件進行分析，將加工零件的全部工藝過程、工藝參數等以規定的代碼、程序格式寫出。由此可以看出，數控編程是集工藝與程序中，且其實踐性很強。本論文就某軸類零件的數控加工進行論述：從毛坯圖、零件圖開始，分析其加工工藝，確定加工路線，再到數控程序編制，期間對零件加工程序的解釋可以更清晰的展示程序段的意義。
㈤ 機械設計製造及其自動化專業導論論文
機械工程導論論文
懷著激動的心情來到重慶大學，著實讓我感到欣喜。既是對大學生活初次觸摸的快樂，亦是對美好未來的一份憧憬。我絕對不會因為選擇機械而後悔，相反我還會感到自豪，因為機械是好專業，有美好的前景。再說我很喜歡機械信我以後會有一丁點的成就。
說實話我開始對機械知之甚少，所以我滿腔熱情地走進機械工程導論的第一堂課。一開始陳小安教授帶著我們徜徉於機械的歷史長河裡，一路走來，讓我們大概地了解了世界機械的發展，更是對中國的機械歷史有了相對更深的了解。我們的先人們創造了一路機械輝煌而從第一次工業革命後，我國的機械就與世界機械脫軌，落後啦！看著故人們創造的機械產品如指南車，地震儀等，在那時可是代表了最先進的機械水平。再看那指南車的設計圖與工作原理，其中的創造性和製作水平的精湛深深地折服了我，又聽陳教授說現在還未能復原指南車，更是讓我慨嘆啊！慨嘆先人們的超強智慧，慨嘆我國古代機械的先進。如此，新一代的我們只能不增強自信心，現在努力學習科學文化知識，為中華之偉大崛起而奮斗！
看如今，雖然我現在已是製造大國，但不是製造強國，而我們的製造水平與世界發達國家如美國、日本等相比很大的差距。主要表現在製造工藝裝備的落後，低水平生產力嚴重過剩，高水平生產力嚴重不足，產品質量和技術不高，技術開發能力不強，基礎元器件和基礎工藝不過關，勞動生產率低下，科技技術嚴重不足，技術創新能力十分薄弱，產業結構不盡合理，體制不能適應形勢的發展需求等。我們承認我們的劣勢，但我們絕對毫無氣餒，我們仍然鬥志昂揚，信心百倍，改變我們的劣勢，讓我國的機械在質與量上都屹立於世界先進製造之林。
隨後陳教授向我們展示了一些圖片和視頻，讓我們看到了現代機械製造工業與研究的縮影。特別是當我看到機床的機械手和刀具自動的、靈活和有條不紊的運動時，我心中很少興奮。通過查閱資料，我了解到數控技術是指用數字量與字元發出指令實現自動控制的技術它是製造業實現自動化、柔性化和集成化生產的基礎。我了解到數控機床的工作原理：現將加工的需件有關的信息，即弓箭的工件與刀具的想到軌跡的尺寸參數，竊削用量以及各種輔助操作等加工信息用規定的文字和數字以及符號組成代碼，按一定的格式編寫程序，然後將加工程序輸入到數控裝置，經過數控裝置的處理和運算，按各個坐標軸的移動分量送到各軸的驅動電路，經過轉換和放大，用於伺服電動機的驅動，帶動各軸的運動，並進行反饋控制，使刀具、工件和輔助裝置嚴格按照程序規定的順序、軌跡參數有條不紊地運作，從而加工出所需的工件。這讓我深刻地到以前的自己是多麼的孤陋寡聞以及對現代科學技術的敬畏和嚮往，有了嚮往就有了動力。
第二堂課始終洋溢著幽默與活躍的氣氛，足以看出張根寶教授的幽默天賦和高於八斗的才華。然後就講到了一些機械的知識，我印象最深的是他講到的生命周期。看著那張生命周期的簡練的樹狀圖，可以看出它的豐富內涵。從社會的需求和靈感開始，到設計、製造、檢測、運作、銷售和維護，最後到這件機械產品的死亡以至到報廢
後的回收再利用，包含了多少的專業知識啊！當時我就想像未來的我和他人合作完成一件機械產品，而後體驗我們產品的生命周期的歷程，這不也是在享受生命嗎？也許它看起來很小或很不起眼，但是你可以看出它背後的心血和包含的豐富知識嗎？心中又是一陣熱血沸騰啊！
其後張教授又談到現代機械工業的發展方向和他自己的研究方向。現代機械朝著巨型化、微型化、高速、高載、高精度和綠色化方向發展，他著重強調他研究的綠色化方向。的確，自從上個世紀工業的發展，現在的環境問題越來越嚴重，污染日益加重，我們的機械是絕對脫不了關系的。再者現在隨著世界的發展和人口的劇增，地球的各種資源不斷的減少，有些資源甚至已經開發殆盡了，資源問題是世界性的難題。故此機械業應盡一份義務，應和世界的需要，朝著綠色化的方向發展。如此，便有了綠色理念，綠色創想，綠色設計，綠色製造，綠色生產和綠色處理等新的研究方向。就我個人而言，似乎又一股潛在的力量推動著我我對綠色機械和回收再利用有極大的興趣和熱情。我想有可能的話我以後會從事綠色化方向的研究。
然後他又提到先進的製造技術，目前先進製造技術包含有先進的製作工藝技術和先進的製造自動化技術。而先進的製作工藝技術又含有特種加工、超精密加工、微機械製造和超高速切削。而先進的製造自動化技術有：數控技術，工業機器人，柔性製造系統、計算機集成製造系統，智能製造系統。先進製造技術代表了現代機械的前沿，也是我們以後的研究方向。教授們的介紹為我們指明我們的未來，不愧是導論啊！
以機械故障診斷為研究方向的謝教授，他的研究著實讓我大開眼界，眼前為之一亮。他談到了故障診斷的重要性。如果將機械與人相比，我們的謝教授就是醫生，他為機械「望、聞、問、切」，對機械的毛病進行預測、診斷與治療。如此，可以大大地減少生產成本和資源的浪費，並大大地提高了產品的質量和生產效率，我們就可以很形象地理解到故障診斷的重要性了。並且他以自身的研究和工作經歷向我們展示了機械故障診斷的一些基礎知識以及它的作用。通過感測器對運行的機器進行定時地收集數據，然後通過計算機和人的分析，剔除干擾信息，保留與機械性能有關的信息，再進行分析如機器的震動與波動，從而得出機器的性能與工作狀態。如此便可以預知機器的故障，檢測出故障發生的具**置從而進行及時的診治。這些都是在很短的時間內完成的，極大地提高了效率，為社會帶來了巨大的效益。在最後他向我們的大學學習做了一些提示和指導。他很堅定地說大學最重要的不是要獲得最好的成績，而是形成一套屬於自己的行之有效的解決問題的方法。是啊，一套自己的有系統性的方法是多麼的重要啊！如此我們未來的路將會平坦得很多。在謝教授的點撥下，我更加深切地體會到大學與高中的不同，大學更加重要、更加豐富，與我們的未來聯系得更緊密。希望四年以後我也能形成一套屬於自己的、有效的、系統的解決問題的辦法。我會努力，我也充滿自信地走過大學的四年生活。
一堂課比一堂課精彩啊！最後由鄢萍教授完美地結尾。鄢教授向我們介紹了一套又一套的有關機械的系統，雖然內容基本上對我們來說太難了，但卻向我們展示了機械的深度。但同時我也認識到我國在這方面的研究還並不成熟，正處於強烈探索中。可見這是現代機械的前沿科學，也是我們這一代人的研究方向。隨後鄢教授向我們介紹了她所在的研究所，從她介紹的一些情況可以了解到研究所設施齊全，取得很多的成績。並熱情地歡迎我們以後有機會到研究所去做小助手，提升我們的研究能力。我是一個從小就喜歡研究的人，所以我很想以後有機會就去研究所去體驗體驗，為以後的研究生涯（也許）打下基礎。
最近我讀了《智慧的鑰匙――錢學森論系統科學》，雖然大多都看不懂，但還是硬著頭皮讀了下去，從中也了解到一些系統科學的思想。其中系統工程是組織管理系統的技術，他從整體出發，根據總體目標的需要，以系統方法為核心並綜合運用有關科學理論方法，以計算機為工具，進行系統結構、環境與功能分析與綜合，包括系統建模、模擬、分析、優化、運行與評估，以求得最好的或滿意的系統方法並付諸實施。我個人覺得將系統科學的理念並結合機械自身的特點研究出一套系統，一定是一套最好的或令人滿意的科學的系統。
上完這四堂精彩而生動的機械工程導論課，讓我對機械有了更深的了解，對我的未來也有了更加美好的憧憬。故而下定決心，充充實實地、豐豐富富地走好大學這珍貴的四年。
㈥ 求論文一篇 題目"柔性製造系統的設計"
你好，請給我一個郵箱，我上圖書館資源資料庫搜索到以下文章，發給你。
四篇文章題名為：
《基於教學實訓應用的柔性製造系統設計》
《基於ERP平台物資超市管理系統的開發與應用 》
《基於Profibus_DP的柔性製造系統的設計》
《斷路器柔性製造系統的設計應用》
希望對你有幫助~
知道 舉手之勞團隊 隊長：曉斌
㈦ 快速成型技術論文
快速成型技術及其向產品化生產發展所面臨的技術問題
作者：梁江波 葛正浩 厲成龍
前言 在新產品的開發過程中，總是需要在投入大量資金組織加工或裝配之前對所設計的零件或整個系統加工一個簡單的例子或原型。這樣做主要是因為生產成本昂貴，而且模具的生產需要花費大量的時間准備，因此，在准備製造和銷售一個復雜的產品系統之前，工作原型可以對產品設計進行評價、修改和功能驗證。 一個產品的典型開發過程是從前一代的原型中發現錯誤，或從進一步研究中發現更有效和更好的設計方案，而一件原型的生產極其費時，模具的准備需要幾個月，因此一個復雜的零件用傳統方法加工非常困難。 快速成型(Rapid Prototyping)技術是近年來發展起來的直接根據CAD模型快速生產樣件或零件的成組技術總稱，它集成了CAD技術、數控技術、激光技術和材料技術等現代科技成果，是先進製造技術的重要組成部分。與傳統製造方法不同，快速成型從零件的CAD幾何模型出發，通過軟體分層離散和數控成型系統，用激光束或其它方法將材料堆積而形成實體零件。由於它把復雜的三維製造轉化為一系列二維製造的疊加。因而可以在不用模具和工具的條件下生成幾乎任何復雜的零部件，極大地提高了生產效率和製造柔性。 一個更為人們關注的問題是一個產品從概念到可銷售成品的流程速度。眾所周知，在市場競爭中，產品在競爭對手之前進入市場更為有利可圖並能享有更大的市場氛圍。同時，還有一個更為令人關心的問題是產品的高質量。由於這些原因，努力使高質量的產品快速進人市場就顯得極為重要。 快速成型技術問世以來，已實現了相當大的市場，發展非常迅速。人們對材料逐層添加法這種新的製造方法已逐步適應。該技術通過與數控加工、鑄造、金屬冷噴塗、硅膠模等製造手段結合，已成為現代模型、模具和零件製造的強有力手段，在航空航天、汽車摩托車、家電等領域得到了廣泛應用。 1快速成型技術的優點 1)快速成型作為一種使設計概念可視化的重要手段，計算機輔助設計零件的實物模型可以在很短時間內被加工出來，從而可以很快對加工能力和設計結果進行評估。
2)由於快速成型技術是將復雜的三維型體轉化為兩維截面來解決，因此，它能製造任意復雜型體的高精度零件，而無須任何工裝模具。
3)快速成型作為一種重要的製造技術，採用適當的材料，這種原型可以被用在後續生產操作中以獲得最終產品。
4)快速成型操作可以應用於模具製造，可以快速、經濟地獲得模具。
5)產品製造過程幾乎與零件的復雜性無關，可實現自由製造,這是傳統製造方法無法比擬的。 2快速成型的基本原理 基於材料累加原理的快速成型操作過程實際上是一層一層地離散製造零件。為了形象化這種操作，可以想像一整條麵包的結構是一片麵包落在另一片麵包之上一層層累積而成的。快速成型有很多種工藝方法，但所有的快速成型工藝方法都是一層一層地製造零件，區別是製造每一層的方法和材料不同而已。 2. 1快速成型的一般工藝過程原理 2.1.1三維模型的構造 在三維CAD設計軟體(如Pro/E\UG\SolidWorks\SolidEdge等)中獲得描述該零件的CAD文件，如圖1(a)中所示的三維零件。目前一般快速成型支持的文件輸出格式為5TL模型，即對實體曲面近似處理，即所謂面型化(Tessallation)處理，是用平面三角面片近似模型表面。這樣處理的優點是大大地簡化了GAD模型的數據格式，從而便於後續的分層處理。由於它在數據處理上較簡單，而且與CAD系統無關，所以很快發展為快速成型製造領域中CAD系統與快速成型機之間數據交換的准標准，每個三角面片用4個數據項表示，即3個頂點坐標和法向矢量，而整個CAD模型就是這樣一組矢量的集合。 在三維CAD設計軟體對C.AD模型進行面型化處理時，一般軟體系統中有輸出精度控制參數，通過控制該參數，可減小曲面近似處理誤差。如Pro/E軟體是通過選定弦高值(eh-chord height)作為逼近的精度參數，如圖1為一球體，給定的兩種ch值所轉化的情況。對於一個模型，軟體中給定一個選取范圍，一般情況下這個范圍可以滿足工程要求。但是，如果該值選的太小，要犧牲處理時間及存貯空間，中等復雜的零件都要數兆甚至數十兆左右的存貯空間。並且這種數據轉換過程中無法避免地產生錯誤，如某個三角形的頂點在另一三角形邊的中間、三角形不封閉等問題是實踐中經常遇到的，這給後續數據處理帶來麻煩，需要進一步檢查修補。
圖1 不同ch值時的效果
(a) ch=0.05 (b) ch=0.22.1.2三維模型的離散處理 通過專用的分層程序將三維實體模型(一般為5TL模型)分層，分層切片是在選定了製作(堆積)方向後，需對CAD模型進行一維離散，獲取每一薄層片截面輪廓及實體信息。通過一簇平行平面沿製作方向與CAD模型相截，所得到的截面交線就是薄層的輪廓信息，而實體信息是通過一些判別准則來獲取的。平行平面之間的距離就是分層的厚度，也就是成型時堆積的單層厚度。在這一過程中，由於分層，破壞了切片方向CAD模型表面的連續性，不可避免地丟失了模型的一些信息，導致零件尺寸及形狀誤差的產生。切片層的厚度直接影響零件的表面粗糙度和整個零件的型面精度，分層切片後所獲得的每一層信息就是該層片上下輪廓信息及實體信息，而輪廓信息由於是用平面與CAD模型的STL文件(面型化後的CAD模型)求交獲得的，所以輪廓是由求交後的一系列交點順序連成的折線段構成，所以，分層後所得到的模型輪廓已經是近似的，而層層之間的輪廓信息已經丟失，層厚大，丟失的信息多，導致在成型過程中產生了型面誤差。 3快速成型的工藝方法 目前快速成型主要工藝方法及其分類見圖2所示。文章僅介紹目前工業領域較為常用的工藝方法。
圖2 目前快速成型主要工藝方法及其分類3.1熔積成型法(Fused Deposition Modeling) 如圖4所示，在熔積成型法( FDM)的過程中，龍門架式的機械控制噴頭可以在工作台的兩個主要方向移動，工作台可以根據需要向上或向下移動。熱塑性塑料或蠟制的熔絲從加熱小口處擠出。最初的一層是按照預定的軌跡以固定的速率將熔絲擠出在泡沫塑料基體上形成的。當第一層完成後，工作台下降一個層厚並開始迭加製造一層。FDM工藝的關鍵是保持半流動成型材料剛好在熔點之上，通常控制在比熔點高1℃左右。
1，熱塑性塑料或蠟制熔絲；2，可在x-y平面移動的FDM噴頭；3，塑料模型；4，不固定基座；5，提供熔絲FDM製作復雜的零件時，必須添加工藝支撐。如圖5(a)的高度，下一層熔絲將鋪在沒有材料支撐的空間。解決的方法是獨立於模型材料單獨擠出一個支撐材料，支撐材料可以用低密度的熔絲，比模型材料強度低，在零件加工完成後可以將它拆除。 在FDA4機器中層的厚度由擠出絲的直徑決定，通常是從0. 50mm到0. 25mm(從0. 02in到0. O1 in)這個值代表了在垂直方向所能達到的最好的公差范圍。在x-y平面，只要熔絲能夠擠出到特徵上，尺寸的精確度可以達到0. 025mm(O.OO1in)。 FDM的優點是材料的利用率高，材料的成本低，可選用的材料種類多，工藝干凈、簡單、易於操作且對環境的影響小。缺點是精度低，結構復雜的零件不易製造，表面質量差，成型效率低，不適合製造大型零件。該工藝適合於產品的概念建模以及它的形狀和功能測試，中等復雜程度的中小成型，由於甲基丙烯酸ABS材料具有較好的化學穩定型，可採用伽馬射線消毒，特別適於醫用。
圖5 快速成型支撐結構圖
(a)有一個突出截面需要支撐材料的零件；(b)在快速成型機器中常用的支撐結構3. 2光固化法(Stereolithography ) 光固化法是目前應用最為廣泛的一種快速成型製造工藝，它實際上比熔積法發展的還早。光固化採用的是將液態光敏樹脂固化(硬化)到特定形狀的原理。以光敏樹脂為原料，在計算機控制下的紫外激光按預定零件各分層截面的輪廓為軌跡對液態樹脂逐點掃描，使被掃描區的樹脂薄層產生光聚合反應，從而形成零件的一個薄層截面。 成型開始時工作台在它的最高位置(深度a)，此時液面高於工作台一個層厚，零件第一層的截面輪廓進行掃描，使掃描區域的液態光敏樹脂固化，形成零件第一個截面的固化層。然後工作台下降一個層厚，使先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態樹脂然後重復掃描固化，與此同時新固化的一層牢固地粘接在前一層上，該過程一直重復操作到達到b高度。此時已經產生了一個有固定壁厚的圓柱體環形零件。這時可以注意到工作台在垂直方向下降了距離ab。到達b高度後，光束在x-y面的移動范圍加大從而在前面成型的零件部分上生成凸緣形狀，一般此處應添加類似於FDM的支撐。當一定厚度的液體被固化後，該過程重復進行產生出另一個從高度b到c的圓柱環形截面。但周圍的液態樹脂仍然是可流動的，因為它並沒有在紫外線光束范圍內。零件就這樣由下及上一層層產生。而沒有用到的那部分液態樹脂可以在製造別的零件或成型時被再次利用。可以注意到光固化成型也像FDM成型法一樣需要一個微弱的支撐材料，在光固化成型法中，這種支撐採用的是網狀結構。零件製造結束後從工作台上取下，去掉支撐結構，即可獲得三維零件。 光固化成型所能達到的最小公差取決於激光的聚焦程度，通常是0.0125mm(O.OOO5in)。傾斜的表面也可以有很好的表面質量。光固化法是第一個投人商業應用的RF(快速成型)技術。目前全球銷售的SL(光固化成型)設備約佔Rl'設備總數的70%左右。SL(光固化成型)工藝優點是精度較高，一般尺寸精度控制在10. 1 mm;表面質量好，原材料的利用率接近100%，能製造形狀特別復雜、特別精細的零件，設備的市場佔有率很高。缺點是需要設計支撐，可以選擇的材料種類有限，容易發生翹曲變形，材料價格較貴。該工藝適合成型製造比較復雜的中小件。 3. 3激光選區燒結(Selective Laser Sinering) 激光選區燒結(Selective Laser Sintering，簡稱SLS)是一種將非金屬(或普通金屬)粉末有選擇地燒結成單獨物體的工藝。該法採用CO:激光器作為能源，目前使用的在加工室的底部裝備了兩個圓筒： 1)一個是粉末補給筒，它內部的活塞被逐漸地提升通過一個滾動機構給零件造型筒供給粉末;
2)另一個是零件造形筒，它內部的活塞(工作台)被逐漸地降低到熔結部分形成的地方。
首先在工作台上均勻鋪上一層很薄(l00~200μm)的粉末，激光束在計算機控制下按照零件分層輪廓有選擇性地進行燒結，從而使粉末固化成截面形狀，一層完成後工作台下降一個層厚，滾動鋪粉機構在已燒結的表面再鋪上一層粉末進行下一層燒結。未燒結的粉末仍然是鬆散的保留在原來的位置，支撐著被燒結的部分，它輔助限制變形，無需設計專門的支撐結構。這個過程重復進行直到製造出整個三維模型。全部燒結完後去掉多餘的粉末，再進行打磨、烘乾等處理後便獲得需要的零件。目前，成熟的工藝材料為蠟粉及塑料粉，用金屬粉或陶瓷粉進行直接燒結的工藝正在實驗研究階段。它可以直接製造工程材料的零件，具有誘人的前景。
SLS工藝的優點是原型件的機械性能好，強度高;無須設計和構建支撐;可選用的材料種類多;原材料的利用率接近100% ,缺點是原型表面粗糙;原型件疏鬆多孔，需要進行後處理;能量消耗高;加工前需要對材料預熱2h，成型後需要5~lOh的冷卻，生產效率低;成型過程需要不斷充氮氣，以確保燒結過程的安全性，成本較高;成型過程產生有毒氣體，對環境有一定的污染。SLS工藝特別適合製作功能測試零件。由於它可以採用各種不同成分的金屬粉末進行燒結，進行滲銅等後處理，因而其製造的原型件可具有與金屬零件相近的機械性能，故可用於直接製造金屬模具。由於，該工藝能夠直接燒結蠟粉，與熔模鑄造工藝相接特別適合進行小批量比較復雜的中小零件的生產。 3.4疊層製造(Lamited Object Manufacturing) LOM(疊層製造)工藝將單面塗有熱溶膠的紙片通過加熱輥加熱粘接在一起，位於上方的激光器按照CAD分層模型所獲數據，用激光束將紙切割成所制零件的內外輪廓，然後新的一層紙再疊加在上面，通過熱壓裝置和下面已切割層粘合在一起，激光束再次切判，這樣反復逐層切割一粘合一切割，直到整個零件模型製作完成。該法只需切割輪廓，特別適合製造實心零件。一旦零件完成.多餘的材料必須手動去除，此過程可以通過用激光在三維零件周圍切割一些方格形小孔而簡單化。 L0M工藝優點是無須設計和構建支撐;激光束只是沿著物體的輪廓掃描，無需填充掃描，成型效率高;成型件的內應力和翹曲變形小;製造成本低。缺點是材料利用率低;表面質量差;後處理難度大，尤其是中空零件的內部殘余廢料不易去除;可以選擇的材料種類有限，目前常用的主要是紙;對環境有一定的污染。LOM工藝適合製作大中型成型件，翹曲變形小和形狀簡單的實體類零件。通常用於產品設計的概念建模和功能測試零件，且由於製成的零件具有木質屬性，特別適用於直接製作砂型鑄造模。 4 快速成型技術在向產品生產化發展中所存在的主要問題 在製造業日趨國際化的狀況下，縮短產品開發周期和減少開發新產品投資風險，成為企業賴以生存的關鍵。因此，快速成型、快速制模、快速製造技術將會得到進一步發展。 4. 1快速成型技術研究中存在的問題。 1)材料問題.目前快速成型技術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，必須藉助於後處理或二次開發刁'能生產出令人滿意的產品。由於材料技術開發的專門性，一般快速成型材料的價格都比較貴，造成生產成本提高。 2)高昂的設備價格.快速成型技術是綜合計算機、激光、新材料、CAD/CAM集成等技術而形成的一種全新的製造技術，是高科技的產物，技術含量較高，所以，目前快速成型設備的價格較貴，限制了快速成型技術的推廣應用。 3)功能單一.現有快速成型機的成型系統都只能進行一種工藝成型，而且大多數只能用一種或少數幾種材料成型。這主要是因為快速成型技術的專利保護問題，各廠家只能生產自己開發的快速成型工藝成型設備，隨著技術的進步，這種保護體制已成為快速成型技術集成的障礙。 4)成型精度和質量問題.由於快速成型的成型工藝發展還不完善，特別是對快速成型軟體技術的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質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量，必須改進成型工藝和快速成型軟體。 5)應用問題.雖然快速成型技術在航空航天、汽車、機械、電子、電器、醫學、玩具、建築、藝術品等許多領域都已獲得了廣泛應用，但大多僅作為原型件進行新產品開發及功能測試等，如何生產出能直接使用的零件是快速成型技術面臨的一個重要問題。隨著快速成型技的進一步推廣應用，直接零件製造是快速成型技術發展的必然趨勢。 6)軟體問題。隨著快速成型技術的不斷發展，快速成型技術的軟體問題越來越突出，快速成型軟體系統不但是實現離散/堆積成型的重要環節，對成型速度，成型精度，零件表面質量等方面都有很大影響，軟體問題已成為快速成型技術發展的關鍵問題。 4. 2快速成型技術軟體系統存在的問題 1)快速成型軟體大多是隨機安裝，無法進行二次開發;
2)各公司的軟體都是自行開發，沒有統一的數據介面;
3)隨機攜帶的快速成型軟體都只能完成一種工藝的數據處理和控製成型;
4)已商品化的通用性軟體價格較貴，功能單一，只能進行模型顯示、加支撐、錯誤檢驗與修正等中的一種或幾種功能，而且也存在數據介面問題，不易集成;
5）商品化的軟體還不完善，不能滿足當前快速成型技術對成型速度、成型精度和質量的要求;
6)當前的數據轉換模型缺陷較多，對CAD模型的描述不夠精確，從而影響了快速成型的成型精度和質里。 5快速成型技術的發展方向 目前國內外快速成型的研究、開發的重點是快速成型技術的基本理論、新的快速成型方法、新材料的開發、模具製作技術、金屬零件的直接製造、生物技術與工程的開發與應用等。另外，還要追求RPM(快速成型製造)的更快的製造速度、更高的製造精度、更高的可靠性，使RPM設備的安裝使用外設化，操作智能化;使RPM設備的安裝和使用變得非常簡單，不需專門的操作人員。具體說來，有以下幾點: 1）採用金屬材料和高強度材料直接成型是RPM重要發展方向，採用金屬材料和高強度材料直接製成功能零件是RPM(快速成型製造)一個重要發展方向。美國Michigan大學的Manzumd採用大功率激光器進行金屬熔焊直接成型鋼模具;Stanford大學的Print。用逐層累加與五座標數控加工結合方法，用激光將金屬直接燒結成型，可獲得與數控加工相近的精度。 2)不同製造目標相對獨立發展。從製造目標來說RPM(快速成型製造)主要用於快速概念設計成型製造、快速模具成型製造、快速功能測試成型製造及快速功能零件製造。由於快速概念型製造和快速模具型製造的巨大市場和技術可行性，將來這兩個方面將是研究和商品化的重點。由於彼此特點有較大差距，兩者將是相對獨立發展的態勢，快速測試型製造將附屬於快速概念型製造。快速功能零件製造將是發展的一個重要方向，但技術難度很大，在今後的很長一段時間內，仍將局限於研究領域。 3)向大型製造與微型製造進軍。由於大型模具的製造難度和RPM(快速成型製造)在模具製造方面的優勢，可以預測，將來的RPM市場將有一定比例為大型原型製造所佔據。與此成鮮明對比的將是RPM(快速成型製造)向微型製造領域的進軍。SL技術的一個重要發展方向是微米印刷(Microlithography) ,用來製造微米零件( Microseale Parts)。而針對我國的具體國情，快速成型技術今後的主要發展方向有:1)成型工藝、成型設備和成型材料的研發與改進;2)直接快速成型的金屬模具製造技術;3)基於網際網路的分散化快速原型、快速模具的網路製造技術研究;4)與生物技術相結合;5)進一步完善軟體的功能. 6 結束語 快速成型的出現把傳統的加工帶入全新的數字化領域，要讓快速成型與製造技術得到越來越廣泛、深人的應用，應從各個方面著手完善和發展該系統，進一步拓寬該技術的應用范圍。
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