快速成型技术在集成制造及数控机械制造中的应用分析

李 建

（常德达门船舶有限公司，常德 415002）

1 快速成型技术原理介绍

快速成型技术是综合CAD（计算机辅助设计）、CNC（计算机数字控制）和CAM（计算机辅助制造），以及精密伺服驱动和激光、新材料等一系列先进技术，进行产品制造和新产品设计[1-3]。它实现零件成型的原理是离散—堆积，具体过程如图1所示。首先，使用性能优异的计算机辅助设计软件设计出零件的模型或三维曲面，然后进行模型转化，以STL格式输出（或者其他格式），再按照工艺要求设定一定的厚度，在Z轴或其他方向上对CAD模型切片分层，每一个截面层上都具有二维平面信息；接着进行工艺处理，根据层面信息选择加工参数，刀具移动轨迹以及数控加工代码将由系统自动生成；为确保数控代码不出现错误，还需要对加工过程进行仿真；之后在数控装置的协助下，激光束或者别的工具能够实现精确运动，运用轮廓扫描的方式，加工出设计好的截面形状，并铺上成型材料；继续加工，直到零件加工完毕。

图1 快速成型技术原理

2 快速成型技术的工艺流程

图2是快速成型技术的工艺流程。快速成型技术与传功的加工方法“去除”不同，它采用的是“增长”的加工方法，是一种全新的加工法，可以实现复杂的三维模型转变为二维模型的组合[4]。与传统加工机床和模具相比，快速成型技术采用逐层增料加工的方式，是一种新型的技术交叉学科，相比其他技术手段，更为省时，成本也更低，具有明显优势。

图2 快速成型技术的工艺流程