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1、先进制造技术实验指导书中国计量学院工程训练中心编目录实验一激光快速成型零件的三维实体设计实验4实验二激光快速成型的数据准备实验5实验三复杂零件激光快速成型实验10实验四零件的硅橡胶模具实验13一、课程教学与实验教学计划学时比40/8、 36/8二、适用专业机械类研究生和机械设计制造及其自动化本科生三、实验目的与基本要求（一）实验目的快速成型（Rapid Prototyping）技术是20世纪80 年代后期发展起来的一种新型制造技术，是近20年制造 技术领域的一次重大突破。通过实验使学生对快速成型 技术的成型过程有较生动的理解，以及了解快速成型技 术的应用-制作硅橡胶模具。（二）基本要求（1）在
2、主讲教师提示要进行实验后，课代表或班长 要及时与实验教师取得联系；（2）根据自己本班同学们的课程安排和实验室的实 验安排，与实验教师妥善的协调好实验的时间和分组；（3）将实验时间和分组情况，及时地反馈给主讲教 师和有关同学；（4）参加实验的同学在实验前要做好本次实验的预 习并写出预习报告；（5）上实验课时，要提前十分钟进实验室，以便做 好实验前的准备工作;（6）认真地听好实验指导教师的安排和要求，要独 立认真地完成各项实验任务；（7）在实验的过程当中，要遵守实验室的各种规章 制度；爱护仪器设备；注意节约原材料；不要做与实验 无关的事情；（8）若确定有特殊情况不能按时参加试验的同学， 要及时地与
3、实验指导教师联系，并在规定的时间内完成 实验；（9）各项实验设备在使用前要详细地进行检查，实 验做完后要及时切断电源，将仪器设备工具等整理摆放 好。发现丢失或损坏应立即报告；（10）要遵守设备仪器的操作规程，注意人身和设 备的安全；（11）要保持实验室内和仪器设备的情节和整齐美 观。工作台面要干净并要搞好室内卫生；（12）在离开实验室前，要主动要求指导教师查验 仪器设备等，并有指导教师在有关的实验数据的记录纸 上签字，以求确认对设备仪器的完好和已完成了在实验 室内应完成的工作；（13）对实验结果要进行分析，整理和计算，认真 填写实验报告；（14）按要求及时递交实验报告。四、实验内容实验一激光快
4、速成型零件的三维实体设计实验（一）实验目的要求用CAXA软件做连杆的实体造型设计或者用任意三 维实体造型软件设计任意复杂零件。（二）实验设备计算机（三）实验步骤与内容连杆的零件如下图所示：用CAXA软件进行三维实体造型。（四）实验报告要求三维软件设计的复杂零件用电子版的形式提交，提 交时用班号+学号+姓名存盘。提交时存成stl格式。实验二激光快速成型的数据准备实验（一）实验目的要求用Magics软件对实验一所设计的三维实体加上辅 助支撑。（二）实验设备计算机（三）实验步骤与内容在模型建好以后，在进行快速原型制作之前，需要 进行stl文件的输出。这因为在成型过程中，由于未被 激光束照射的部分材料
5、仍为液态，它不能使制件界面上 的孤立轮廓和悬臂轮廓定位。因此必须设计一些细柱状 或肋状支撑结构，并在成型过程中制作这些支撑结构， 以便确保制件的每一结构部分都能可靠固定，同时也有 助于减少制件的翘曲变形。为了成型完毕后能方便地从 工作台取下工件，而不使工件损坏，在工件的底部也应 设计和制作支撑结构。所加支撑的主要类型有：点支撑，线支撑，网支撑，块支撑，轮廓支撑，三角支撑，整体支撑等。我们采用的给三维模型加辅助支撑的软件是Magics软件，软件如下图所示:（1）调入三维零件，在file中用Load Part命令调入零件名为X.stl的零件。寸 Untitled - lagics9. 55| Ed
6、it Vi ew Tools SI.i cer C uTlcep + Las er Supp or t Gejner at or Envi e i ont ecNew PlatturrTiLlpen Platform.Save FlatformSave Flatform As.Send By EmailExport Platform.Machine Setup.Load Fart. . .Ctrl+LLoad MGX.Save Fart As. . .Ctrl+SSave MGX As.Save All In Directory.Unload FartCtrl+UConvert to Self
7、-Extracting MGX, 一Impurt Tooling.Imp or t Rap i 1F i t.Import EDM. 一Import TuulExpert.ImpurtExp or tCreate Word TemplateGeneiate Ward DociuTientCreatP 2D DrawingProperties.F9Print.Ctrl+FC: Ml u cum ent e and Set tings Adm i ni e tr at or 桌面 1 i i.wai ke-L. e tlC: Mlocuitiente and SettingskA.血ini etr
8、at口v桌面Vli xeq_xj an-L. etlC: Mlocuitiente and Settingsikdniini etrat口v桌面Vli clg-L2. stlC: Mlocuitients and Settingsikdniini etr：t口K桌ffi1 i aiib-XJ-an-L. stlC: Mlocuitients and Settingsikdniini etr：t口K桌面1 i aiib-XJ-an-L-1. stl1 Untitled, pffExi t(2)分析零件是否有错误，用Fix Wizard命令。(3)调整合适的尺寸比例，用Rescale命令。(4)调
9、整合适的摆放方向，用Rotatate命令。(5)调整合适的位置，用Translate命令。Tr ：=LTLElate(6 )加辅助支撑，用Support Generator命令。(7)导出加上辅助支撑的零件，用Export Platform命令。(四) 实验报告要求三维复杂零件在加上辅助支撑后用电子版的形式提交，提交时用班号+学号+姓名存盘。实验三复杂零件激光快速成型实验（一）实验目的要求（1）了解光固化成型技术制作零件的流程；（2）深入理解快速成型技术中的光固化成型（SLA）的 成型过程。（二）实验设备SPS600B激光快速成型机，如下图所示。SPS600B激光快速成型机SPS600B激光快
10、速成型机采用高精密动态聚焦系 统，在整个工作面上光斑直径200Mm，重复定位精度 达到0.005mm以上，采用伺服电机、精密滚珠丝杠组 成的闭环控制系统，使Z向升降台重复定位精度达到 0.002mm以上；采用最新激光能量自适应控制系统， 表面光洁度大幅度提高；采用外置式液位传感器，不影 响有效工作平面，实时控制微量泵动态补偿，精确控制 层厚；采用超高速扫描器，激光扫描速度可达到8m/s， 制作速度可达到60g/h,制件精度0.1mm以内。（三）实验步骤与内容1.工作原理光敏树脂液相固化成型（SLAStereolithography Apparatus）光敏树脂液相固化成形又称光固化立体造型或立
11、体 光刻。其工作原理如下图所示。由激光器发出的紫外光， 经光学系统汇集成一支细光束，该光束在计算机控制下， 有选择的扫描液态光敏树脂表面，利用光敏树脂遇紫外 光凝固的机理，一层一层固化光敏树脂，每固化一层后， 工作台下降一段精确距离，并按新一层表面几何信息使 激光扫描器对液面进行扫描，使新一层树脂固化并紧紧 粘在前一层已固化的树脂上，如此反复，直至制作生成 一个零件实体模型。激光立体造型制造精度日前可达 0.1mm,主要用作为产品提供样品和实验模型。SLA原理图2.操作步骤（1）把三维数模用三维软件输出快速成型数模 （*.stl）。（2）使用快速成型专业处理软件Magics处理三维 数模，对数模上的坏边、坏面、反向面进行修补，使其 没有缺陷。加支撑，调整支撑结构，输出支撑，进行切 片演示。最后输出（*.slc）文件。（3）把（*同。）文件输入到快速成型机，用快速成 型机操作软件进行文件转换，把（*.slc）文件转换为STL 文件，转换完成，用操作软件进行快速成型机制作模拟， 如果没有问题将开机制作。在恒温条件下，打开激光器， 调试激光器功率，便可开始制作。（4）光固化树脂原型件制作完成，需进行后处理， 去掉支撑，洗净，打磨抛光。（四）实验报告要求（1）实验目的；（2）在实验报告中叙述光固化成型的工作原理。
