面向模具制造的FDM快速成型技术研究

发布时间：2017-08-20 11:29

  本文关键词：面向模具制造的FDM快速成型技术研究

  更多相关文章： 数控机床 FDM 数学模型 扫描算法 轨迹仿真

【摘要】：近些年来,基于FDM工艺的3D打印技术因其适应了小批量、多品种、改型快、低成本的现代制造模式而逐步被模具制造行业所采用。但由于其在制造精度和制件强度等方面还存在一些尚待解决的问题,为此本文开展了数控机床与针对FDM工艺的3D打印技术一体化模具制造的研究工作。在对成型工艺参数分析的基础上,考虑了熔融沉积制造过程中层厚和成型角度两个主要影响成型精度和表面粗糙度的因素,建立了成型角度和层厚之间关系的数学模型,并对模型进行了MATLAB仿真。开发了偏置扫描和分区域平行扫描相结合的复合扫描算法和扫描路径顺序规划算法软件,有助于提高制件精度、强度及降低表面粗糙度、成型时间。采用复合扫描算法和路径顺序规划算法,利用Visual C++泛型编程技术,对CLI文件中层片数据进行处理后生成了喷头运动轨迹,并用VRICUT数控加工仿真软件对所生成的运动轨迹进行了仿真。最后,通过轨迹仿真验证了本文开发的混合扫描算法和顺序规划算法的正确性及数控机床与针对FDM工艺的3D打印技术一体化模具制造方法的可行性。
【关键词】：数控机床 FDM 数学模型 扫描算法 轨迹仿真
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG76
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1.绪论9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外FDM技术的研究现状10-13
• 1.3 研究的目的及意义13
• 1.4 课题的提出13
• 1.5 本课题研究的主要内容13-15
• 2.快速成型技术与快速模具制造技术15-28
• 2.1 快速成型技术15-19
• 2.1.1 典型的快速成型工艺15-17
• 2.1.2 四种典型的快速成型工艺方法的比较17-19
• 2.2 FDM快速成型的工艺过程19-23
• 2.3 基于FDM工艺的间接法模具制造23-27
• 2.3.1 典型间接制模法在铸造领域的应用24-27
• 2.4 本章小结27-28
• 3.FDM在模具制造中精度及强度的研究28-37
• 3.1 影响FDM快速成型制件精度及强度的因素28-32
• 3.2 层厚模型的建立32-36
• 3.3 本章小结36-37
• 4.扫描路径的设计与实现37-60
• 4.1 CLI文件标准37-39
• 4.1.1 CLI文件格式分析37-38
• 4.1.2 ASCII格式文件38-39
• 4.2 复合扫描方式算法39-51
• 4.2.1 平行线扫描算法的实现39-44
• 4.2.2 分区域平行扫描方式程序仿真44-46
• 4.2.3 轮廓等距偏置算法的实现46-49
• 4.2.4 轮廓等距偏置算法程序49-51
• 4.2.5 轮廓等距偏置算法程序仿真51
• 4.3 复合扫描算法程序仿真51-53
• 4.4 数控G代码的生成53
• 4.5 FDM成型数据处理流程53-54
• 4.6 仿真验证54-59
• 4.6.1 模样1的成型55-57
• 4.6.2 模样2的成型57-59
• 4.7 本章小结59-60
• 5.结论60-61
• 参考文献61-63
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况63-64
• 致谢64-65
• 作者简介65-66

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本文编号：706385