快速成型技術在集成制造及數控加工中的應用

摘? 要：在當前科學技術快速發展的影響下，各種市場產品的更新速度加快，而這也就為新產品的制造和研發、設計帶來了一定挑戰，要想以最快的速度來完成新產品的制造，那么其中最為關鍵的就是快速制造產品原型。從以往傳統的原型制造方法中我們可以看到，其不僅有著較長的制造周期，而且制造成本也相對較高，無法滿足市場發展的實際需求，所以在這樣的一種形勢下，快速成型技術得到了有效推廣與應用。基于此，本文針對快速成型技術在集成制造及數控加工中的應用進行了詳細分析與探討，僅供參考。

關鍵詞：快速成型技術;集成制造;數控加工;有效應用

中圖分類號：TH16;TG659? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）08-0000-00

0 引言

早在20世紀80年代，快速成型技術就已經出現，其作為一種新型制造技術發揮了重要作用，其主要由數控技術和激光技術等多種先進技術構成，在短時間內就可以完成原型的制造，改變了以往傳統加工模式，減少了一些復雜機械加工設備的使用，目前快速成型技術已經得到廣泛應用，并取得了一定成效。本文結合自身實際經驗，詳細分析了快速成型技術的優勢，并針對于其在集成制造及數控加工中的具體應用，提出了自己的觀點和意見，以期對相關人士提供幫助。

1 快速成型技術的概述分析

針對于快速成型技術的應用，必須要借助計算機輔助技術才能得以實現，在快速成型技術的應用下，不僅可以實現智能化制造，同時還可以大大提升生產管控水平?？焖俪尚图夹g，與3D打印技術比較相似，其核心流程都是分層制造、逐層疊加。但是與以往傳統機械制造工藝組合技術相比卻有著很大不同，作為一體成型技術，其主要以離散和堆積為原理，首先需要使用CAD制圖軟件和模型庫來設立好CAD模型，然后經過三維虛擬和三角面片的轉變后，最后形成面片文件。利用三維虛擬實體面離散CAD模型，可以將面片文件經過分解得到層片文件。而且檢驗層片文件和對修正層片文件的利用，可以實現數控加工代碼，然后通過計算機切片處理軟件完成軟件疊加控制材料的制造，最后獲得一個三維實體。其主要特點體現在研制周期短和產品設計短兩方面[1]。

2 快速成型技術在集成制造中的應用

在集成制造中，通過快速成型技術的應用可以實現成型集成制造系統的快速開發，并將產品設計與批量生產有效集成到一起。在快速成型集成制造系統中，其核心就是快速成型技術，其能夠在短時間內完成制模與三維測量技術及三維CAD的有效集成。本文以模具制造為例，具體分析如下：（1）直接制模。簡單來說指的就是需要完成不同材料模具的直接制造，但需要注意的是，在制造過程中必須要充分結合具體實際。最近幾年，在快速成型技術得以快速發展的背景下，越來越多的原型制造可用材料得到了呈現，而且一些非金屬材料也被應用到模具的直接制造當中，因為這些非金屬材料有著較高的機械強度和熱穩定性。例如：以LOM成型的紙基原型為例，由于自身有著較高的硬度和耐高溫性能，所以待表面處理完后就可以將合金模或木模等多種模板直接作為成型模，然后通過高溫分解、燒結等環節，最后就可以直接進行金屬模具的制造，針對于這一模具產品來說，不僅使用壽命長，還可以做到批量化生產。（2）間接制模。主要以快速成型技術為核心。先制作好模芯，然后再通過金屬噴涂制?；蚍勰Y等相關技術的合理利用，以此來完成硬模具的復制，最后在快速成型技術的應用下進行原型表面處理，并將木模替代掉，通過澆筑金屬模具最終制造完成[2]。

3 快速成型技術在數控加工中的應用

針對于數控加工，其核心就是數控技術，利用數控技術來完成各種零件的加工制造，但這一過程中需要在數控機床上來進行。通過數控系統，不僅能夠借助數字信息來有效控制好零件與刀具位移，同時還可以做到多種零件的自動化和批量化生產。

其具體程序必須要結合零件制造的具體實際要求來進行數控系統指令的合理編制，通過數控系統可以對機床發出相應動作指令，然后實現零件的自動化制造。待零件加工完成以后，機床會自動停止作業。在數控加工方面，快速成型技術也有著較為廣泛的應用，在快速成型技術的應用下，可以保證數控加工代碼的正確性，然后通過將其編制到數控系統加工程序當中，從而可以將快速成型技術與數控加工技術有效融合到一起[3]。

本文以金屬零件制造舉例，從當前金屬零件的制造中我們可以看到，其中所常使用的快速成型技術有很多種，例如：DLF、SLS和LAM等，這些快速成型技術雖然能夠對金屬零件的制造發揮很好效果，但是在金屬零件的精度和機械性能等方面要相對較低一些，無法達到實際要求。而快速成型技術與數控加工技術之間的有效結合，在一定程度上可以將這一問題進行有效解決。通過上述分析我們了解到，快速成型技術不僅有著成本低的優勢，而且其生產加工效率也相對較高，所以在數控加工中應用，可以制造出更加精確、更高機械性能的金屬零件。

4 快速成型技術的優勢及未來發展方向

快速成型技術，與以往傳統的制造系統相比，不再需要依靠配套模具和工具等就可以完成制造，大大降低制造成本。除此之外，對產品進行檢測、分析也比較方便，如果產生瑕疵還可以利用軟件進行修改，對產品進行不斷優化，可以大大提高產品制造的成功率。

就目前來看，快速成型技術已經得到了普及應用，為了將自身優勢更好的發揮出來，還需要其不斷發展，具體發展方向可以從以下幾個方面入手：（1）加大對快速成型新材料的研發力度，減少進口材料的使用，提高材料的整體性能。（2）加強新成型工藝的研發和創新。（3）進一步提高快速成型的精確控制水平，避免各種工藝誤差的出現，實現工藝參數的不斷優化。

5 結語

綜上所述，在當今制造行業得以快速發展的背景下，快速成型技術在集成制造及數控加工中的應用發揮著重要作用，在保證制造質量和效率的同時可以有效降低成本，同時還可以實現制動化和批量化制造。但是就目前來看，快速成型技術與一些發達國家相比其發展速度還較為緩慢，而且在應用方面也不夠成熟，所以還需要相關技術人員不斷探索和實踐，以此來充分發揮出該技術的應用價值。

參考文獻

[1] 葉衛文.快速成型技術在集成制造及數控機械制造中的應用探究[J].南方農機，2019，50（22）：173.

[2] 李建.快速成型技術在集成制造及數控機械制造中的應用分析[J].現代制造技術與裝備，2018（10）：173-174.

[3] 陳南.快速成型技術在集成制造及數控機械制造中的應用[J].南方農機，2018，49（15）：128.

收稿日期：2020-06-13

作者簡介：秦歡（1986—），男，河南駐馬店人，本科，一級實習指導教師，研究方向：機械。