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基于增減材制造的復合加工

發(fā)布時間：2022-06-27 14:02:50瀏覽：7209點贊：

將增材制造（3D打印）與減材制造兩種技術相結合目前可以說是越來越流行了，因為這樣可以同時得到二者的優(yōu)點

。所以迄今為止

，這樣的混合加工設備已經出現(xiàn)了不少。接下來小編就為大家解析基于增減材制造的復合加工技術

。

與傳統(tǒng)的減材制造相比

，增材制造其具有以下優(yōu)點：

1.可迅速制造出自由曲面和更為復雜形態(tài)的零件，如零件中的凹槽

、凸肩和復雜的內流道等

。

2.材料利用率高，尤其是對昂貴的稀有材料來說

，可大大降低成本

。

3.高度自動化，人工干預小

。

4.加工效率高

，尤其對難加工材料，能快速制作出產品實體模型及模具

。

但是幾乎所有的ＲＰ技術

，幾何尺寸精度和表面光潔度都不太理想，需要進行后處理

，包括熱處理

、機加工（銑削、鉆削）和拋光加工

。這是由于其本身離散化過程中大都采用ＳＴＬ格式和二維的分層技術

，從而造成尺寸的誤差和階梯效應。一般來說

，分層厚度越小精度越高

，但同樣所需的時間也越長，從而增加了成本

。而傳統(tǒng)的機加工尤其是數(shù)控加工具有高精度

、高效率

、加工柔性好、工藝規(guī)劃簡單等特點

，正好能夠彌補上述ＲＰ技術的缺點

。因此，將增材制造（RP）和減材制造（CNC）有效的結合

，產生一種新的復合加工技術

，具有廣闊的應用前景。圖１所示為增減材制造特征結合的技術優(yōu)勢

。

１基于增減材制造的復合加工技術原理及特點

從復合加工技術的原理可以看出

，該技術與ＲＰ技術的基本思路是一致的，其實質就是ＣＡＤ軟件驅動下的三維堆積和機加工過程

。由于采用機加工控制來消除臺階效應

，并保證精度，因此在沉積過程中可以采取大噴頭和大厚度等低分辨率的沉積來提高加工速度

。一個基本的復合加工快速成型系統(tǒng)應該由以下幾個部分組成：３或５軸ＣＮＣ立式加工中心（由于大部分ＲＰ系統(tǒng)都是立式結構

，所以該加工中心也應該是立式結構），沉積制造部分

，送料系統(tǒng)

，軟件控制系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)

。

２基于增減材制造的復合加工技術研究分析

隨著增材制造的發(fā)展以及其局限性的突出

，國際上越來越多的學者和研究機構把目光轉向基于增減材的復合加工制造。相比于國內

，國際上對基于增減材制造的復合加工技術的研究開展的比較早

，研究的內容也比較多。但總的來說

，該項技術仍然處于研究與探索階段

。

２．１形狀沉積制造技術（ＳＤＭ）

ＳＤＭ添加材料的過程根據(jù)零件的材料可采用不同的方法，其幾何分層方法可以采用三維的具有任意厚度且不一定是平面的幾何分層

，如圖４所示

。因此零件精度與分層的厚度無關，可以采用大厚度分層來提高零件的制造速度

，并可消除常規(guī)的快速原型制造方法制造的帶有傾斜表面的零件中常見的臺階效應

，得到光滑的零件表面。Ｊｏｒｇｅ等人研究了ＳＤＭ技術在仿生機器人中的應用

，并制備了具有功能梯度和嵌入結構的組件

，如圖５所示。

(責任編輯：admin)

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