熔融沉积快速成型精度及工艺研究

发布时间：2020-07-06 15:24

【摘要】： 熔融沉积快速成型技术(FDM)是目前国内外应用最为广泛的快速成型技术之一。它可以快速、精确地将设计思想从CAD模型物化为具有一定功能的原型或零件,从而实现对产品的快速测评及修改,有效的缩短了产品的开发周期。在熔融沉积快速成型中,成型精度对最终产品的质量起着决定性的作用,但是目前成型机的成型精度往往不高,如何提高成型精度是当今快速成型研究的一个重要方向。本文首先从原理性误差、成型过程中的误差及后处理过程中的误差三个方面分析了整个FDM成型过程中影响成型精度的各种因素,并提出了相应的对策,为后续的成型件精度分析提供了理论依据。选取成型方向、分层厚度等参数从制件的表面粗糙度、尺寸精度和机械性能三个方面进行研究。提出了可用于评价FDM成型表面粗糙度的阶梯误差计算模型,并基于此模型,得出了与成型方向选取和分层厚度等参数相关的FDM表面粗糙度变化曲线;与本文试验中制作的实际试件进行比较,两者具有较好的吻合;针对ABS丝在FDM成型过程中的一定成型方向上的丝宽参数设置,提出了理论补偿模型及成型尺寸补偿方程,该方程也得到了较好的试验验证,并运用此理论补偿模型研究了成型方向对尺寸精度的影响;最后研究了FDM成型件的机械性能,通过拉伸试验和挤压试验研究了各参数对制件机械性能的影响。针对FDM快速成型工艺中的尺寸精度,确定出影响成型件质量的主要工艺参数,运用田口方法,通过正交试验法进行工艺实验,得出单目标下的参数优化组合,然后运用灰色理论的相关知识在田口方法的基础上对多目标参数进行了优化,给出了参数优化组合,并形成一套完整的基于参数优化设置的FDM成型工艺规程,对成型精度和相关工艺参数的选取都具有指导意义。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH16
【图文】：

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【引证文献】