機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)_百度文庫(kù)

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) -實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)實(shí)驗(yàn)須知1. 實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程不可缺少的組成部分,這對(duì)加深理解基本概念, 鞏固課堂上所學(xué)的知識(shí)都很重要,每次實(shí)驗(yàn)必須認(rèn)真對(duì)待。2. 做實(shí)驗(yàn)前,必須認(rèn)真預(yù)習(xí)有關(guān)課程內(nèi)容和閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步 驟。3. 做實(shí)驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的內(nèi)容,步驟進(jìn)行,認(rèn)真操作,做好實(shí)驗(yàn)記錄。4. 做完實(shí)驗(yàn),請(qǐng)指導(dǎo)教師看實(shí)驗(yàn)結(jié)果,教師確認(rèn)實(shí)驗(yàn)通過(guò)后.應(yīng)將實(shí)驗(yàn)臺(tái)恢復(fù)原 狀,關(guān)好電源.經(jīng)指導(dǎo)教師同意后才能離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。5. 每次實(shí)驗(yàn)后,按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的要求,填好實(shí)驗(yàn)報(bào)告,交給指導(dǎo)老師審閱。 實(shí) 驗(yàn) 目 錄實(shí)驗(yàn)一 熱塑性塑料注射成型實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二 沖杯實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三 多弧離子鍍膜實(shí)

2、驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四 快速成型 (LOM 實(shí)驗(yàn)五 車(chē)刀幾何角度測(cè)量 實(shí)驗(yàn)五 車(chē)刀幾何角度測(cè)量 實(shí)驗(yàn)六 切屑變形測(cè)量實(shí)驗(yàn)一 熱塑性塑料注射成型實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解注射成型的操作過(guò)程。2、了解原料、注射機(jī)、模具與試樣之間的關(guān)系,并注意工藝條件與試樣性能變化的關(guān)系。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、進(jìn)行注射成型操作,用手動(dòng)操作方式,依次進(jìn)行閉模、注射裝置前移和注射、保壓、予塑 和冷卻裝置后退和開(kāi)模頂出制品等五個(gè)基本過(guò)程的操作。2、用半自動(dòng)操作方式,在確定的實(shí)驗(yàn)條件下,制取試樣,然后依次變化下列工藝條件:注射 速度、注射壓力;保壓時(shí)間;冷卻時(shí)間;料簡(jiǎn)溫度。制取其余五組試樣。觀察每組試樣的外觀質(zhì)量,記錄實(shí)驗(yàn)條件不同導(dǎo)致外觀質(zhì)量

3、變化的情況。三、原材料PS苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯共聚物四、主要儀器設(shè)備SZ68/40注射成型機(jī)(螺桿直徑 26mm ,注射壓力 158.2MPA ,油泵壓力 13.7Mpa ,噴咀 球頭半徑 12mm ,孔直徑 4mm 。注射試樣模具(120mm×15mm×10mm 大試樣 100/50圓形模具個(gè)一組 。模溫控制裝置測(cè)溫計(jì)(量程 0300ºC ,精確度不低于 ±2ºC 秒表(精確度 ±0.1S 偏光應(yīng)力儀五、實(shí)驗(yàn)方法(一準(zhǔn)備工作1、閱讀使用注射機(jī)的資料,了解機(jī)器的工作原理,安全要求及使用程序。2、了解原料的規(guī)格,成型工藝特點(diǎn)及試樣的質(zhì)

4、量要求,參考有關(guān)的試樣成型工藝條件介紹, 初步擬出實(shí)驗(yàn)條件。原料的干燥條件;料簡(jiǎn)溫度、噴咀溫度;螺桿轉(zhuǎn)速、背壓及加料量;注射速度、注射壓力;保壓壓力、保壓時(shí)間;模具溫度、冷卻時(shí)間;制品的后處理?xiàng)l件。3、按實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用說(shuō)明書(shū),操作規(guī)程要求,做好注射機(jī)的檢查,維護(hù)工作。4、用手 /低壓開(kāi)、合模操作,安裝好試樣模具。(二制備試樣5、用手動(dòng)操作方式,在注射機(jī)溫度儀指示值達(dá)到實(shí)驗(yàn)條件時(shí),在進(jìn)行恒溫 1020分鐘,加入塑料施行予塑程序,用慢速進(jìn)行對(duì)空注射。從噴咀流出的料條,觀察離模膨脹和不均勻收縮現(xiàn)象。如料條光滑明亮、無(wú)變色、銀絲、 氣泡,說(shuō)明原料質(zhì)量及予塑程序的條件基本適用,可以制備試樣。6、用手動(dòng)操作

5、方式,依次進(jìn)行閉模 注射裝置前移 注射(充模 保壓 予塑 /冷卻 注 射裝置后退 開(kāi)模 頂出制品 頂出復(fù)位等操作。動(dòng)作中讀出注射壓力(表值 ,螺桿前進(jìn)的距離和時(shí)間,保壓壓力(表值 、緩沖墊厚度、 背壓(表值及驅(qū)動(dòng)螺桿的液壓力(表值等數(shù)據(jù),記錄料簡(jiǎn)溫度、噴咀加熱值,注射 保 壓時(shí)間,冷卻時(shí)間和成型周期。從取得的缺料制品觀察熔體某一瞬間在矩形、圓形流道內(nèi)的流速分布,由制品試樣的外 觀質(zhì)量判斷實(shí)驗(yàn)條件是否恰當(dāng),對(duì)不當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)條件進(jìn)行調(diào)整。7、用半自動(dòng)操作方式,在確定的實(shí)驗(yàn)條件下,連續(xù)穩(wěn)定地制取 5模以上作為第一組試樣。然 后依次變化下列條件:注射速度;注射壓力;保壓時(shí)間;冷卻時(shí)間;料簡(jiǎn)溫度。制取第二、

6、三、四、五、六組試樣。實(shí)驗(yàn)時(shí),每次調(diào)節(jié)料簡(jiǎn)溫度后有適當(dāng)?shù)暮銣貢r(shí)間。制備各組試樣時(shí),用測(cè)溫計(jì)分別測(cè)量熔體溫度、動(dòng)模、定模的型腔面上 3個(gè)不同位置的 溫度。記錄四(二 6條所得各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)值。8、 按本實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)觀察每組試樣的外觀質(zhì)量, 記錄實(shí)驗(yàn)條件不同導(dǎo)致試樣外觀質(zhì)量變化的情況。9、將各組試樣放置于應(yīng)力雙折射場(chǎng)內(nèi),觀察材料的分子取向程度,分析內(nèi)應(yīng)力與實(shí)驗(yàn)條件, 制品結(jié)構(gòu)的關(guān)系。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)所用的原料、模具、注射機(jī)以及成型工藝的各項(xiàng)條件。2. 表列各組試樣的外觀質(zhì)量及內(nèi)應(yīng)力分布情況,寫(xiě)出外觀質(zhì)量及內(nèi)應(yīng)力與成型工藝條件的 關(guān)系,簡(jiǎn)述其原因。七、思考題1. 在選擇料簡(jiǎn)溫度、注射速度、保壓力、

7、冷卻時(shí)間的時(shí)候,應(yīng)考慮哪些問(wèn)題?2. 注射成型厚壁的制品,容易出現(xiàn)那些質(zhì)量缺陷?如何從成型工藝上給予改善?八、注意事項(xiàng)1. 電器控制線路的電壓維持在 220伏。2. 在閉合動(dòng)模、定模時(shí),應(yīng)保證模具方位的整體一致性,避免錯(cuò)合損壞。3. 安裝模具的螺栓、壓板、墊鐵應(yīng)適用、牢靠。4. 禁止料簡(jiǎn)溫度在未達(dá)到規(guī)定要求時(shí)進(jìn)行予塑或注射動(dòng)作。5. 主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),嚴(yán)禁手臂及工具等硬質(zhì)物品進(jìn)入料斗內(nèi)。6. 噴咀阻塞時(shí),禁用增壓的辦法清除阻塞物。7. 不得用硬質(zhì)金屬工具接觸模具型腔。8. 壓力表要在指示值為 0時(shí)及時(shí)關(guān)閉,不應(yīng)任意調(diào)整泵溢流閥、順序閥壓力。9. 嚴(yán)防人體觸動(dòng)有關(guān)電器,使設(shè)備出現(xiàn)意外動(dòng)作,造成設(shè)備人身

8、事故。實(shí)驗(yàn)二 沖杯實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定金屬薄板拉深成形的極限拉深比(LDR 。 二、基本原理把一定直徑的圓形金屬薄板,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)直徑的凸模與凹模沖出杯形件。在不破壞的條件 下,能沖出杯形的最大毛坯直徑 max 0D 與凸模直徑 p d 之比作為拉深成型性能指標(biāo),稱(chēng)為極限 拉深比(LDR :p d D L D R m a x0=式中 m a x 0D -不破壞時(shí)的最大毛坯直徑; p d -凸模(沖頭直徑。極限拉深比的倒數(shù)即為極限拉深系數(shù)pmmax 0D d m p p =LDR 值越大,或 p m 值越小,鈑料的拉深成形性能越好,沖杯實(shí)驗(yàn)如圖6 1所示。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具BHB-80A 型鈑料試驗(yàn)

9、機(jī)、卡尺等。 四、模具與試件根據(jù) JB4409·3-88“ 薄鋼板沖杯和沖杯荷載試驗(yàn)方法 ” 規(guī)定, 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叱叽缗c試樣厚度的關(guān) 系如下表: 試件外徑一般根據(jù)材質(zhì)和拉深系數(shù)由計(jì)算初步確定,然后,相鄰試件直徑的級(jí)差本實(shí)驗(yàn) 取34mm(一般級(jí)差應(yīng)取 1.25mm, 試件表面不得有傷痕和劃痕,試件邊緣不應(yīng)有毛刺。試 件直徑測(cè)量精度 ±0.05。 圖6 1沖杯實(shí)驗(yàn)裝置1-凸模 2-壓邊圈 3-試件毛坯 4-凹模 5-試件五、實(shí)驗(yàn)步驟1、 把凸模 1裝到試驗(yàn)機(jī)的中心活塞上, 用手把反螺紋擰緊, 壓邊圈 2放在壓邊活塞上面。2、按照試件毛坯的直徑選擇定位圈,把定位圈放在壓邊圈上。3、在

10、試件毛坯的兩面涂上潤(rùn)滑油,把試件放在定位圈中,注意要放正,試件定位圈的外 緣與壓邊圈的外緣對(duì)齊。4、按照試件的厚度選擇相應(yīng)尺寸的凹模,把凹模 4裝在試驗(yàn)機(jī)的凹模座內(nèi),再把凹模座 放入試驗(yàn)機(jī)的模筒中,置于鎖緊位置,蓋上防塵擋油罩。5、按下壓邊開(kāi)關(guān)的按鈕,觀察壓邊壓力表的指示液壓,調(diào)整壓邊調(diào)壓閥手柄,使壓邊壓 力表指示早 0.5MPa 位置上。6、打開(kāi)電液控制器的開(kāi)關(guān),擰動(dòng)電流調(diào)整旋鈕,使小電流表的指針在 0.6A 以上的位置, 保證電液調(diào)速閥在開(kāi)啟位置。7、脹形調(diào)壓閥手柄在打開(kāi)位置(擰松 ,按下中心活塞通油按鈕(即脹形開(kāi)關(guān)的按鈕 , 再向擰緊方向調(diào)整調(diào)壓閥手柄,此時(shí)在脹形壓力表上指示出推動(dòng)凸模的

11、活塞的液壓壓力。 8、一面觀察被凸模頂出的沖杯試件,一面從脹形壓力表指針上觀察沖壓壓力。調(diào)整脹形 調(diào)壓閥手柄時(shí),壓力表指示不斷升高;若壓力表指示突然下降時(shí),即表示試件的突緣材料全 部進(jìn)入凹模。沖杯試驗(yàn)完成。或者試件被拉裂。9、取出試件觀察,試件拉裂是否因壓力過(guò)大引起,若是則要減少壓邊力。若試件突緣起皺,則應(yīng)適當(dāng)增加壓邊力。上述過(guò)程邊做,邊試。 六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理按照 JB4409·3-88的要求,每組同樣尺寸的試驗(yàn)要 6件以上,逐級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)后,選出破 裂數(shù)少于或等于 3件的各組,其中實(shí)際毛坯直徑最大的那一組,即是極限拉深時(shí)最大的毛坯 直徑 D0max 。 凸模直徑 dp 為已知,

12、便可計(jì)算極限拉深比 LDR 和極限拉深系數(shù) p m :p d D LDR max0=和 m a x 0D d m p p =式中 p d -凸模直徑;m a x 0D -試件毛坯最大直徑。 數(shù)據(jù)記錄和處理結(jié)果如表 6-2所示:表 6 2 1、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告對(duì)本實(shí)驗(yàn)的目的、 原理、 實(shí)驗(yàn)裝置、 操作等作簡(jiǎn)要敘述。 給出試件材料名稱(chēng)、 厚度、尺寸規(guī)格、潤(rùn)滑劑、壓邊力、沖壓力、 max 0D 、 LDR 及 p m 等。2、分析影響沖杯實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素。 3、簡(jiǎn)述沖杯實(shí)驗(yàn)中金屬流動(dòng)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)三 多弧離子鍍膜實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獗砻驽兡さ幕驹?二、基本原理實(shí)驗(yàn)在 Bulat-6多弧離子鍍膜機(jī)上進(jìn)行,其結(jié)

13、構(gòu)主要由弧源、大束流冷陰極離子源、真空 系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)組成。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖 4所示。1、金屬等離子體弧源(可以連續(xù)弧和脈沖弧方式工作 ; 2、金屬陰極靶; 3、電磁線圈(控制弧斑運(yùn)動(dòng) ; 4、電磁線圈(控制蒸發(fā)粒子運(yùn)動(dòng) ; 5、二路進(jìn)氣裝置; 6、冷陰極離子源; 7、工作臺(tái); 8、真空系統(tǒng);(1金屬等離子體弧源這部分包括金屬陰極靶及觸發(fā)電極, 控制弧斑運(yùn)動(dòng)的 電磁線圈,控制蒸發(fā)粒子運(yùn)動(dòng)的電磁線圈等。金屬陰極靶 由欲鍍金屬制成, 出發(fā)電極是使用脈沖電流作觸發(fā)形式的 陽(yáng)極, 調(diào)整脈沖頻率可以得到脈沖弧和連續(xù)弧兩種工作方式。 通過(guò)調(diào)節(jié)弧流大小 (70120A , 控制 Ti 靶的蒸發(fā)速度;控制弧斑

14、運(yùn)動(dòng)的電磁線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可對(duì) Ti 靶表面的弧斑運(yùn)行進(jìn) 行控制,調(diào)節(jié)其聚焦電流可使弧斑在靶表面作均勻運(yùn)行,增加斑的利用率和弧斑的穩(wěn)定性。 通過(guò)控制蒸發(fā)粒子運(yùn)動(dòng)的電磁線圈可對(duì)金屬等離子體運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行控制,增加離化率和減少 金屬小液滴。常用弧流為 7090A ,聚焦電流中等,沉積偏壓為 100800V 。 (2大束流冷陰極離子源這部分包括陰極、陽(yáng)極、電磁線圈等。 工作過(guò)程:當(dāng)真空度達(dá)到 3.0×10-2 Pa后,從離子源通過(guò)氣孔通入一定量的氬氣或氮?dú)?并在 陰極和陽(yáng)極之間加上數(shù)千伏的電壓。此時(shí)產(chǎn)生弱等離子體在陰、陽(yáng)極之間快速運(yùn)動(dòng),更多的 氣體分子被電離,產(chǎn)生的等離子體弧流達(dá) 15020

15、0mA 。 (3真空系統(tǒng)主要包括:機(jī)械泵、擴(kuò)散泵、多級(jí)閥等組成。其作用是建立確保弧源、離子源正常工作, 防止樣品污染所必需的真空度。 三、實(shí)驗(yàn)步驟1、真空系統(tǒng)的操作步驟: (1 開(kāi)水閥(水壓調(diào)為 34Mpa ; (2 打開(kāi)總電源,打開(kāi)機(jī)械泵和擴(kuò)散泵,同時(shí)開(kāi)啟預(yù)抽閥和抵真空計(jì); (3 當(dāng)擴(kuò)散泵加熱到一定時(shí)間后,關(guān)上預(yù)抽閥,打開(kāi)前級(jí)法。之后前級(jí)閥和預(yù)抽閥交 替工作 (目的是使工作室達(dá)到一定的真空度的同時(shí), 擴(kuò)散泵的油也不至于因溫度過(guò)高而氧化 ; (4 當(dāng)?shù)驼婵沼?jì)指示儀表達(dá) 40格以上時(shí),打開(kāi)前級(jí)閥和主閥,此時(shí)低真空計(jì)很快達(dá)到 滿(mǎn)量程,再打開(kāi)高真空計(jì); (5 高真空計(jì)由低量程到高量程逐漸調(diào)至工作所需

16、真空度; (6 關(guān)機(jī)時(shí),先關(guān)主閥、高真空計(jì),同時(shí)關(guān)上擴(kuò)散泵電源; 40至 50分鐘后,等擴(kuò)散泵基本冷卻后,關(guān)上前級(jí)閥和機(jī)械泵,同時(shí)關(guān)上電源及冷卻水閥。2、離子源操作(1 當(dāng)真空達(dá)到 3.0×10-2 Pa時(shí),打開(kāi)進(jìn)氣針閥,從離子源通氣孔通 入 Ar 氣或 N 2氣,直到真空度為 1.51.7×10-1 Pa時(shí),關(guān)上進(jìn)氣針閥。(2 打開(kāi)離子源總電源,電磁線圈電流調(diào)為 150170mA 。(3 打開(kāi)進(jìn)氣針閥,起動(dòng)離子源工作(一般情況下,工作電流為 150200mA ,工作電 壓為 300400V 。(4 關(guān)離子源時(shí),先調(diào)小離子源工作電流,電壓至零,在關(guān)上其啟動(dòng)開(kāi)關(guān);關(guān)上針閥,

17、調(diào)小電磁線圈電流至零,關(guān)上離子源總電源。3、多弧離子鍍膜(以 TiN 為例(1 打開(kāi)進(jìn)氣針閥通入氮?dú)?直至真空度為 4.04.5×10-1 Pa時(shí),關(guān)上進(jìn)氣針閥。(2 啟動(dòng)弧源,合上偏壓開(kāi)關(guān),偏壓由小直大增加到 1.01.1 KV,等離子體轟擊欲鍍 工件表面。(3 試樣表面升溫至 400450 時(shí),打開(kāi)進(jìn)氣針閥通入 N 2氣,同時(shí)降低偏壓為 200 400 V,開(kāi)始沉積 TiN 。(4 按沉積 TiN 膜層厚度確定的時(shí)間 (單靶 1um/h,按順序關(guān)上弧源電源,關(guān)上偏壓電 源,關(guān)上針閥。4、鍍膜表面質(zhì)量觀察觀察鍍膜表面質(zhì)量,采用劃痕法測(cè)量鍍膜強(qiáng)度,測(cè)量表面顯微硬度。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、實(shí)

18、驗(yàn)報(bào)告對(duì)本實(shí)驗(yàn)的目的、原理、實(shí)驗(yàn)裝置、操作等作簡(jiǎn)要敘述。給出鍍膜試件材料 和靶材料的名稱(chēng)、鍍膜結(jié)合強(qiáng)度、鍍膜厚度,測(cè)量表面顯微硬度。2、分析影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素。實(shí)驗(yàn)四 快速成型 (LOM 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饪焖俪尚偷幕驹矶?、基本原理快速成型制造技術(shù) 20世紀(jì) 80年代起源于日本, 是近 20年來(lái)制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突 破。 快速原型技術(shù)是用離散分層的原理制作產(chǎn)品原型的總稱(chēng), 其原理為:產(chǎn)品三維 CAD 模型 分層離散 按離散后的平面幾何信息逐層加工堆積原材料 生成實(shí)體模型。該技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光加工技術(shù)、新型材料技術(shù)于一體,依靠 CAD 軟件,在計(jì)算機(jī) 中建立三維實(shí)體模型,并將其切分成一

19、系列平面幾何信息,以此控制激光束的掃描方向和速 度,采用粘結(jié)、熔結(jié)、聚合或化學(xué)反應(yīng)等手段逐層有選擇地加工原材料,從而快速堆積制作 出產(chǎn)品實(shí)體模型。快速成形技術(shù)系統(tǒng)的工作流程,如圖示。 1 快速成形系統(tǒng)工作流程快速原型技術(shù)突破了 “ 毛坯 切削加工 成品 ” 的傳統(tǒng)的零件加工模式,開(kāi)創(chuàng)了不用刀具 制作零件的先河,是一種前所未有的薄層迭加的加工方法。與傳統(tǒng)的切削加工方法相比,快 速原型加工具有以下優(yōu)點(diǎn):(1可迅速制造出自由曲面和更為復(fù)雜形態(tài)的零件, 如零件中的凹槽、 凸肩和空心部分等, 大大降低了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)周期。(2屬非接觸加工, 不需要機(jī)床切削加工所必需的刀具和夾具, 無(wú)刀具磨損和切

20、削力影響。(3無(wú)振動(dòng)、噪聲和切削廢料。(4可實(shí)現(xiàn)夜間完全自動(dòng)化生產(chǎn)。(5加工效率高,能快速制作出產(chǎn)品實(shí)體模型及模具。RPM 技術(shù)的具體工藝不下 30余種,最為成熟的以下四種:1 立體印刷(SLA -Stereolithgraphy Apparatus將激光聚焦到液態(tài)固化液態(tài)材料(如光固化樹(shù)脂表面,令其有規(guī)律地固化,由占到線, 到面,完成一個(gè)層面的建造;而后升降平臺(tái),移動(dòng)一個(gè)層片厚度的距離,重新覆蓋一層液態(tài) 材料,再建造一個(gè)層,由此層層迭加,成為一個(gè)三維實(shí)件(如圖 1所示 。激光立體造型制造 精度目前可達(dá) ±0.1mm, 主要用作為產(chǎn)品提供樣品和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀４送?日本帝人制機(jī)開(kāi)發(fā)的 SO

21、LIFORM 可直接制作注射成型模具和真空注塑模具。 2 分層實(shí)體制造(LOM , Laminated odject Manufacturing它采用激光或刀具對(duì)箔材進(jìn)行切割而獲得一個(gè)層面。具體的說(shuō),首先切割出工藝邊框和 原型的邊緣輪廓線,而后將不屬于原型的材料切割成網(wǎng)格狀。通過(guò)升降平臺(tái)的移動(dòng)和箔材的 送給,可以切割出新的層片,并將其與筠有的層片粘接在一起,這樣層層迭加后得到一個(gè)塊 狀物;最后將不屬于原型的材料小塊剝除,就獲得所需的三維實(shí)體。這里所說(shuō)的箔材可以是 涂覆紙(涂有粘接劑覆層的紙 ,涂覆陶瓷箔、金屬箔或其他材質(zhì)基的箔材(如圖 2所示 。 LOM 可制作一些光造型法難以制作的大型零件和

22、厚壁樣件, 且制作成本低廉 (約為光造型法 的 1/2 、速度高(約為木模制作時(shí)間的 1/5以下 ,并可簡(jiǎn)便地分析設(shè)計(jì)構(gòu)思和功能。 3 選擇性激光燒結(jié)(SLS , Selective Laser Sintering對(duì)于由粉末鋪成的很好密密實(shí)度和平整度的層面,有選擇地直或間接粉末熔化或粘接, 形成一個(gè)層面,鋪粉壓實(shí),再熔結(jié)或接成另一個(gè)層面,并與原層面熔結(jié)或粘接,哪此層層迭 加為一個(gè)三維實(shí)體(如圖 3所示 。 FDM 技術(shù)的最大特點(diǎn)是速度快(一般模型僅需幾小時(shí)即 可成型 、無(wú)污染,在原型開(kāi)發(fā)和精鑄蠟?zāi)５确矫娴玫綇V泛應(yīng)用。 4 熔融沉積成形(FDM , Fused Deposition Modeli

23、ng將熱熔性材料(ABS 、尼龍或蠟通過(guò)加熱器熔化,擠壓噴出并堆積一個(gè)層面,然后將 第二個(gè)層面用同樣的方法建造出,并與前一個(gè)層面熔結(jié)在一起,如此層層堆積面獲得一個(gè)三 維實(shí)體(如圖 4所示 。 SLS 技術(shù)造型速度快(一般制品,僅需 1天2天即可完成 、造型 精度高(每層粉末最小厚度約 0.07mm, 激光動(dòng)態(tài)精度可達(dá) ±0.09mm, 并具有自動(dòng)激光補(bǔ)償功 能 、原型強(qiáng)度高(聚碳酸脂其彎曲強(qiáng)度可達(dá) 34.5MPa, 尼龍可達(dá) 55MPa ,因此,可用原型進(jìn) 行功能試驗(yàn)和裝配模擬,以獲取最佳曲面和觀察配合狀況。三、 系統(tǒng)組成實(shí)驗(yàn)在 HRP-IIIA 系統(tǒng)上進(jìn)行,其基本組成如下:數(shù)控系統(tǒng)

24、:由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、傳感器組成,配以 HRP2001軟件,用于三維圖形數(shù)據(jù)處理、加工過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和模擬。機(jī)械單元:由激光掃描單元、可升降工作臺(tái)、送料裝置、通風(fēng)排塵裝置、機(jī)身和機(jī)殼組 成,用于完成系統(tǒng)的加工傳動(dòng)功能。激光器:由二氧化碳激光管、激光電源、控制器和外光路組成,用于提供加工所需能量。 冷卻系統(tǒng):由可調(diào)恒溫水冷卻器和外管路組成,用于冷卻激光器,提高激光能量的穩(wěn)定 性。系統(tǒng)基本性能參數(shù)如下:1. 電源:220V , 50Hz , 15A2. 最大成形空間:450×350×4503. 成形材料:涂敷有熱熔膠的紙、薄膜4. 激光器:輸出功率 50W

25、atts 光斑直徑 0.1-0.2mm5. 切割速度:500mm/s四、開(kāi)機(jī)操作1 打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。2 打開(kāi)基礎(chǔ)開(kāi)關(guān),按下調(diào)試按鈕,啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。3 運(yùn)行 HRP2001程序,點(diǎn)擊菜單中【制造】 ,點(diǎn)擊下拉菜單中【打開(kāi)強(qiáng)電】 ,啟動(dòng)強(qiáng) 電,同時(shí)制冷器開(kāi)始制冷。然后點(diǎn)擊菜單中【制造】 ,點(diǎn)擊下拉菜單中【打開(kāi)加熱器】 ,開(kāi)始 加熱,根據(jù)材料型號(hào)設(shè)置加熱溫度,加熱 30分鐘后,操作面板上溫度控制器顯示溫度達(dá)到設(shè) 定值。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值 20,可進(jìn)行下一步。4 點(diǎn)擊菜單中【文件】 ,將準(zhǔn)備加工的 STL 文件調(diào)入計(jì)算機(jī),完成開(kāi)機(jī)操作。五、模型加工1. 圖形預(yù)處理a 將文件轉(zhuǎn)化維 STL 格式。2. 模型制

26、作a 點(diǎn)擊【設(shè)置】菜單,單擊【制造設(shè)置】 ,設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)。b 選擇【模擬制造】開(kāi)始模擬制造。c 選擇【制造】菜單,開(kāi)始制造過(guò)程。模型完成,系統(tǒng)自動(dòng)停止。3. 關(guān)機(jī)a 單擊制造對(duì)話(huà)框中的 “ 中止 ” 。單擊【制造】下拉菜單中的【關(guān)閉加熱器】和【關(guān) 閉強(qiáng)電】 ,關(guān)閉 HRP2001系統(tǒng),關(guān)閉計(jì)算機(jī),關(guān)閉機(jī)床開(kāi)關(guān)和電源開(kāi)關(guān)。 4. 模型的后處理模型冷卻后,方可從工作臺(tái)上拿下。用專(zhuān)用工具去掉廢料。每組自行設(shè)計(jì)一個(gè)較簡(jiǎn)單的三維實(shí)體。有關(guān)軟件的使用參見(jiàn)系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)。實(shí)驗(yàn)五 車(chē)刀幾何角度測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1、掌握測(cè)量車(chē)刀幾何角度的基本方法與所用儀器的工作原理。2、弄清車(chē)刀各幾何角度的定義及其在圖紙上

27、的標(biāo)注方法。3、鞏固和加深對(duì)刀具幾何角度定義的理解。二、儀器和用具1、車(chē)刀量角臺(tái)。2、直頭外圓車(chē)刀、彎頭外圓車(chē)刀、偏刀、切斷刀。三、車(chē)刀量角臺(tái)的結(jié)構(gòu)和工作原理1、構(gòu)造車(chē)刀量角臺(tái)的機(jī)構(gòu)如圖1-1所示。它主要由底盤(pán)、立柱、刻度板、小刻度盤(pán)、大指針、 小指針、滑體、定位塊、彎板等組成。在設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)車(chē)刀時(shí),均以平行于單刀刀桿底面的平面作為基面,因此,在測(cè)量 車(chē)刀的幾何角度時(shí),同樣應(yīng)以車(chē)刀底面作為基準(zhǔn)。2、工作原理車(chē)刀的幾何角度是在車(chē)刀的各輔助平面內(nèi)測(cè)量的,而車(chē)刀上除了法剖面以外的所有剖面 軍垂直于車(chē)刀的基面。因此,在設(shè)計(jì)量角臺(tái)時(shí),以工作臺(tái)平面作為車(chē)刀的基面(車(chē)刀靠工作臺(tái)平面和定位塊定 位 , 以

28、大指針的平面 C 所在的平面代表個(gè)剖面, 當(dāng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)到不同位置時(shí), 可能測(cè)出車(chē)刀各 剖面內(nèi)角度(包括切削平面內(nèi)角度 。測(cè)量基面內(nèi)角度時(shí),大指針 C 面代表走刀方向,將小指針指著測(cè)出的刃傾角 s的話(huà):這 時(shí)大指針(面所在的平面即為車(chē)刀的法剖面,因此,能測(cè)出車(chē)刀法剖面內(nèi)角 。測(cè)量車(chē)刀幾何角度時(shí),車(chē)刀置于工作臺(tái)臺(tái)面上,側(cè)面靠定位塊。四、實(shí)驗(yàn)方法及步驟(一測(cè)主刀刃上的角度; 主偏角 Kr大小指針為零,轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)使主刀刃靠大指針平面 C ,這時(shí) C 面為主切削平面, 則指針板上刻度線所對(duì)底盤(pán)上的角度即為 Kr 。 刃傾角 s調(diào)整滑體高度, 使大指針底邊靠刀刃。則大指針?biāo)附嵌燃礊?s(右負(fù)、左正 。 前角 0使工作臺(tái)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)90 這時(shí) C 面為主剖面。調(diào)整滑體、定位塊,使大 指針底邊靠前刀面,則大指針?biāo)傅慕嵌葹?0(右負(fù)、左正 。 后角 0調(diào)整滑體和定位塊位置,使大指針側(cè)邊靠后刀面,則大指針?biāo)傅慕嵌葹?0。 (二測(cè)副刀刃上的角度; 副偏角 K , r大小指針對(duì)零,轉(zhuǎn)動(dòng)工作態(tài)使副刀刃靠大指針 C 面,這時(shí) C 面為副切削平面。指 針板上刻度線所對(duì)底盤(pán)上刻度即為 K , r 。 副后角 , 0使工作臺(tái)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90 ,調(diào)整滑體、定位塊,使大指針側(cè)邊靠副后刀面,則 大指針?biāo)傅慕嵌葹?, 0。(三法剖面的角度: 法剖面的前角 n在主偏角的前提下, 使工作臺(tái)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)