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增材制造:计算机控制节约成本的新途径

时间:2023-05-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:因此,也只有在计算机和数控技术高度发达的今天,才能诞生适宜增材制造技术发展的土壤。所以增材制造技术比传统加工方法具有更高的性价比。

增材制造:计算机控制节约成本的新途径

1.高度柔性 增材制造技术最显著的特点就是高度柔性。只要把可重组、重编程、连续改变的生产装备采用信息方式融合到一个系统中,就可以在计算机的控制下进行任何复杂形状工件的加工,加工成本与数量完全无关。当零件改变时,不需要重新设计、制造工装和专用工具,只需在计算机上改变它的三维模型,重新修改和设置参数就可以加工出新的零件。

2.高度集成性 增材制造技术是计算机、材料、机械激光数控等高新技术的集成。它既是科学技术发展的必然产物,又是对它们的综合应用。它以离散/堆积成形原理为基础,以计算机和数控为手段,以最大柔性为目标。因此,也只有在计算机和数控技术高度发达的今天,才能诞生适宜增材制造技术发展的土壤。CAD技术实现了零件实体或曲面形状的建立,能够进行准确的离散运算和复杂的数据转换;数控技术为迅速精准的二维扫描提供了必需的条件,这是准确、高效率堆积材料的基础;而实用的激光和功率控制技术又使采用激光这一能源来切割、烧结、固化材料成为现实。所以,增材制造技术具有鲜明的时代特征。

3.设计制造一体化 增材制造技术的另一个显著的特点就是设计制造一体化。对于机械制造技术来说,设计制造一体化一直是现阶段人们追求的理想目标。而在传统的设计、制造技术中,由于受传统成形思想的限制,设计制造一体化很难实现。而落后的计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)一直是实现设计制造一体化的难以逾越的一个障碍。但对于增材制造技术来说,由于采用了离散/堆积的加工工艺,CAPP已不再是掣肘设计制造一体化的难点,设计和制造能够密切地结合在一起,从而完美实现了设计与制造的一体化。

4.快速性 增材制造技术是建立在新技术高度集成的基础上,从设计到零件的加工完毕,仅需要几个小时到几十个小时。尺寸大、形状复杂的零部件可能会达到几百小时。但整体来说,增材制造技术的速度比传统的机械加工制造方法要快很多,这使增材制造技术尤其适合于新产品的开发与改进。(www.xing528.com)

5.自由成形制造 自由成形主要包含两个方面:一方面指可以根据零件的外形,无需传统方法所用专用工具的限制而自由地成形;二是成形制造过程几乎不受零件外形复杂程度的限制。

6.材料广泛性 增材制造技术可加工的材料范围十分广泛,既可以制造金属、陶瓷材料的原型,还可以制造出石蜡类、纸类、复合材料以及塑料类和树脂类的原型。在有些工艺中,还可以从液体甚至气体中直接生成固体原型,使材料的准备和原型的加工统一起来。

7.制造成本低 增材制造技术的制造周期一般为传统的数控切削方法的1/10~1/5,而成本仅为其1/5~1/3。模型的复杂程度越高,这种差距越明显。所以增材制造技术比传统加工方法具有更高的性价比。

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