基于3D打印技术的数控机床床身模型建模研究文献综述
2021-09-28 20:05:30
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3D打印技术作为制造业中的新秀力量,是一项革命性新型制造技术,它改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式,实现了随时、随地、按不同需要进行生产制造。
从3D打印技术面世至今一直绯闻不断,业内很多人认为它会颠覆传统的制造业的生产模式,甚至有人预测在不久的将来3D打印技术将会取代目前的数控机床而一方独大。
3D打印技术作为一种新兴的力量,具有目前的数控机床无法匹敌的长处,它的优点主要表现在以下几个方面: 1.理论上只要是电脑可以设计出来的造型,3D打印机都可以打印出来,消费者只要简单下载设计图,就可以在数小时内随心所欲地打印出自己所想要的任何东西,满足了人们的个性化需求; 2.由于3D打印技术采用的是增料的加工方式,相对于数控机床的减料加工就避免了对原材了的浪费,加工同样的一个东西,它的用料只有原来的1/3到1/2,这就降低了加工材料成本; 3.3D打印机的制造速度非常快,相对于数控机床速度上快了近3~4倍,尤其是在打印复杂造型的时候,这种优势更加明显。
但3D打印技术也不是万能魔盒,也有不尽如人意的地方,它的缺点只要表现在以下几个方面: 1.目前由于增材制造的材料的研发难度大的原因,导致3D打印的制造成本较高,一般达到每克10-100元; 2.制造效率不高,尤其在金属材料成形方面,大约每小时100-3000克。
3.在目前的情况下,3D打印技术还不是很成熟,所以它的制造精度尚不能与传统的超精度加工技术相提并论。
总之,就目前的情况看,3D打印技术是对切削、铸造、锻造、与焊接等传统制造技术的补充和完善,不可能完全替代传统的制造技术,在大批量制造等方面,高效低成本的传统减材料制造法更胜一筹!从另一个方面讲,3D打印技术和数控机床并不一定要拼个你死我活,若3D打印技术能融入机床领域,对数控机床来说,无疑是如虎添翼。
不仅可以使生产制造效率提高,而且还可以完成许多制造难题,这也将会给数控机床带来一个跳跃式的发展!文献【1】应用Pro/ENGINEER软件建立机床床身的三维模型,再利用大型有限元分析软件ANSYS,对床身部件进行动力学分析,得出了床身前五阶固有频率,为了提高其动力学特性,并进行优化设计,从中选出优化的设计方案。
文献【2】采用有限元分析软件ANSYS对机床床身的铸造过程进行了数值仿真。
通过对铸件凝固过程的温度场和应力场的计算,预测了铸造裂纹产生的位置,预测结果与实际生产情况相吻合。
在对产生铸造裂纹主要因素分析的基础上,提出了铸造工艺改进措施。
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