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第337章美國行(1 / 1)

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金明浩不讓皮特說這些后,金明浩就讓皮特說下簡單的,然而金明浩沒有想到皮特又開始說了一大堆。

快速原型技術(shù)是在20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來的一種先進(jìn)成形制造技術(shù),它通過計算機(jī)、數(shù)控、激光和材料等高新技術(shù)的集成,快速獲得機(jī)械零件的原型。

快速原型技術(shù)作為新產(chǎn)品開發(fā)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),它直接影響新產(chǎn)品開發(fā)周期和開發(fā)費用。目前快速原型技術(shù)主要有堆積成形方式和去除成形方式兩種。堆積成型方式是按一定順序添加材料來制造原型,其典型代表是sla、sls、lom、fdm等快速成形技術(shù)。它在不需要工具或模具的情況下,能夠直接從cad模型快速地制造出任意復(fù)雜形狀又具有一定功能的三維原型或零件,但也存在可選用材料種類有限、可制造零件尺寸小、表面質(zhì)量差、精度低等問題。去除成形方式是通過把基體的部分材料分離出去的方法制造原型,其典型代表是車、銑、線切割、電火花等數(shù)控加工。具有可選材料種類多、可制造零件尺寸大、表面質(zhì)量好、精度高等優(yōu)點,但也存在著可直接加工制造的形狀結(jié)構(gòu)有限、需要輔助的工裝夾具等問題。

從20世紀(jì)60年代初,美國研制成功兩種工業(yè)機(jī)器人,并在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。自20世紀(jì)70年代開始在汽車工業(yè)中應(yīng)用以來,在其他制造行業(yè)的應(yīng)用也越來越多舊o。但是大都用于簡單重復(fù)繁重的工作,如上、下料,搬運等,以及工作環(huán)境惡劣的場所,如噴漆、焊接、清砂和清理核廢料等。20世紀(jì)90年代后,由于工業(yè)機(jī)器人的開式鏈結(jié)構(gòu)使其能實現(xiàn)柔性制造,能適應(yīng)多品種小批量的生產(chǎn),而多品種、小批量的生產(chǎn)正是快速原型技術(shù)的特點和應(yīng)用范圍,促進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人在快速原型技術(shù)中的應(yīng)用。

快速制造原型技術(shù)是借助計算機(jī)輔助設(shè)計,或者用實體反求工程得到有關(guān)原型和零件的幾何形狀、結(jié)構(gòu)和材料的組合信息,從而獲得目標(biāo)原型的概念并以此建立數(shù)學(xué)化描述原型,之后將這些信息輸入到計算機(jī)控制的機(jī)電集成制造系統(tǒng),通過逐點、逐面進(jìn)行材料的成型,再經(jīng)過必要的后期處理,使其在外觀、強(qiáng)度和性能等方面達(dá)到設(shè)計要求。這樣就可達(dá)到快速、準(zhǔn)確地制造原型或?qū)嶋H零件的目的。在過去的十幾年,考慮縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間、提高設(shè)備的功能性以及環(huán)境和諧性和產(chǎn)品質(zhì)量,研究人員已經(jīng)構(gòu)筑了多種機(jī)器人快速原型系統(tǒng)。1996年有人提出了一個雕刻機(jī)器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含一個工業(yè)機(jī)器人和一個工作臺,它是基于銑削泡末材料的快速原型系統(tǒng),主要是為設(shè)計者提供進(jìn)一步設(shè)計的參考,原型的尺寸大約80cm,精度一般在~2mm,用時大約幾個小時。

基于工業(yè)機(jī)器人的快速原型制造系統(tǒng)一般由計算機(jī)、機(jī)器人、控制柜、工作臺以及加工工具幾部分組成,如圖3所示。而前面提到的研究成果,不管是材料堆積成形還是材料去除成形的原型系統(tǒng),都是根據(jù)零件的cad模型,生成符合機(jī)器人軌跡特點的cam多軸加工軌跡,以及通過自行開發(fā)的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化,把cam加工路徑轉(zhuǎn)化為機(jī)器人加工路徑。工作重點就是如何生成高效的刀具軌跡路徑,以及提高加工精度來克服快速原型系統(tǒng)固有的缺陷。與傳統(tǒng)的材料堆積成型的快速原型系統(tǒng)(rp加工設(shè)備)以及nc機(jī)床相比,工業(yè)機(jī)器人快速原型系統(tǒng)有自己的優(yōu)點:

(1)在運動學(xué)上,工業(yè)機(jī)器人有柔性的手臂且具有多自由度,比一般的三軸機(jī)床、五軸機(jī)床自由度多,理論上能加工任意復(fù)雜形狀的零件;

(2)與nc機(jī)床相比,對于同樣的工作面積,機(jī)器人能節(jié)省40%的空間,且具有價格優(yōu)勢;

(3)很多現(xiàn)有的普通材料(如蠟、木材、泡沫和其他一些輕質(zhì)材料)都可用來進(jìn)行加工,且加工這些材料不會導(dǎo)致機(jī)器人系統(tǒng)的振動。而rp加工設(shè)備只能針對某些材料進(jìn)行加工??焖僦圃煸图夹g(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的一次飛躍,它從成形原理上提出了一種全新的思維模式,為制造技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了一個全新的機(jī)遇。隨著快速原型技術(shù)研究的深入,人們在提高其精度和可靠性的同時,也在不斷探索新的成型工藝方法,研制新的成型材料?;诠I(yè)機(jī)器人的快速制造原型技術(shù)是一個很復(fù)雜的任務(wù),既要考慮零件的復(fù)雜形狀,又要考慮不同材料的特性,同時還有加工刀具的選擇。面臨的主要問題有加工的原型精度、有限的材料種類和力學(xué)性能。隨著快速制造原型技術(shù)和工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,比如工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器重復(fù)定位精度的提高及負(fù)載能力的提高,必將導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人在快速原型技術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛。

好嗎,金明浩不讓皮特給他講汽車制造,結(jié)果皮特就講起機(jī)器人來了,好嘛,這一大套一大套的。金明浩是徹底被繞暈了。

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