【摘要】介紹了快速成形技術(shù)的起源和特點(diǎn)，并對(duì)幾種典型的快速成形工藝進(jìn)行了比較。最后討論了引入快速成形技術(shù)后的產(chǎn)品開發(fā)模式及其在產(chǎn)品開發(fā)中的作用。
1 快速成形技術(shù)的基本原理
在需求不斷向多樣化，高質(zhì)量高性能，低成本發(fā)展的今天，面對(duì)日趨激烈的市場競爭，制造業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略，從50～60年代的“規(guī)模效益第一”和70～80年代的“價(jià)格競爭第一”轉(zhuǎn)變?yōu)?0年代的“市場響應(yīng)速度第一”，時(shí)間因素被提到了首要地位(如圖1)。
圖1 產(chǎn)品需求的變化
快速成形技術(shù)正是在這種需求下，通過計(jì)算機(jī)、數(shù)控、激光和材料等高新技術(shù)的集成而發(fā)展起來的，基于離散堆積思想的一種先進(jìn)制造技術(shù)。它是指在計(jì)算機(jī)控制與管理下根據(jù)零件CAD模型，采用材料精確堆積(由點(diǎn)堆積成面，由面堆積成三維實(shí)體)的方法制造原型或零件的技術(shù)，是一種基于離散/堆積成形原理的新型制造方法。其基本原理和成形過程如圖2所示。先由CAD軟件設(shè)計(jì)出所需件的計(jì)算機(jī)三維曲面或?qū)嶓w模型，然后據(jù)工藝要求，其將按一定厚度進(jìn)行分層，把原來的三維電子模型變成二維平面信息(截面形狀)；再將分層后的二維信息生成數(shù)控代碼，以平面加工方式有順序地連續(xù)加工出每個(gè)薄層模型并使它們自動(dòng)粘接而成形。
圖2 快速成形基本原理
80年代后期發(fā)展起來的快速成形技術(shù)，被認(rèn)為是近20年來制造領(lǐng)域的重大突破，其對(duì)制造業(yè)的影響可與50～60年代數(shù)控技術(shù)相比，RP技術(shù)可以自動(dòng)、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ茉突蛑苯又圃炝慵�，從而可以�?duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速評(píng)估，修改和試驗(yàn)，大大縮短產(chǎn)品研制周期。
2 快速成形技術(shù)的特點(diǎn)
2.1 快速性
從CAD設(shè)計(jì)到原型零件制成，一般只需幾個(gè)小時(shí)至幾十個(gè)小時(shí)，速度比傳統(tǒng)的成形方法快得多，使快速成形技術(shù)尤其適合于新產(chǎn)品的開發(fā)與管理。
2.2 設(shè)計(jì)制造一體化
落后的CAPP一直是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化的較難克服的一個(gè)障礙，而對(duì)于快速成形來說，由于采用了離散堆積的加工工藝，CAPP已不再是難點(diǎn)，CAD和CAM能夠很好地結(jié)合。
