快速成形技术的定义

快速成形技术的定义

快速成形(制造)是由产品三维CAD模型数据直接驱动,组装(堆积)材料单元而完成任意复杂、具有使用功能的零件的科学技术总称。其基本过程是首先完成被加工件的计算机三维模型(数字模型、CAD模型),然后根据工艺要求,按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元,通常在Z向将其按一定厚度进行离散(分层、切片),把原CAD三维模型变成一系列的层片的有序迭加;再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,自动生成数控代码;最后由成形机完成一系列层片制造,并实时自动将它们连接起来,得到一个三维物理实体。这样就将一个复杂的三维加工转变成一系列二维层片的加工,因此大大降低了加工难度,这就是所谓的降维制造。由于成形过程为材料标准单元体的叠加,成形过程无需专用刀具和夹具,因而成形过程的难度与待成形物理实体形状的复杂程度无关。

上述定义的核心和基本点就在于成形过程的数据直接驱动和材料的受控组装(堆积),这些特征奠定了快速成形在现代制造科学和技术中的重要地位。快速成形制造的快速性是建立在其组装性基础上的柔性,因此可以说组装性是快速成形制造快速性的基础。无需专用工装、专用工具,仅改变被成形零件的CAD模型,就可获得新的成形件,从而获得零件制造全程意义上的快速性。快速成形及快速制造中的“快速”(Rapid)一词,突出RP(RM)这类成形制造技术的最重要属性,因此获得普遍的公认。此外,这类技术也有其他的名称,如自由实体制造(Solid Freeform Fabrication,简称SFF)等。