喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問(wèn)咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問(wèn)咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 2011 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文文獻(xiàn)翻譯 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 姓 名： 曹興民 學(xué) 號(hào)： 070607221 (用外文寫) 外文出處： Journal of Materials Processing Technology 119(2001) 52-57 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 附件1：外文資料翻譯譯文 立體自由形式制造程序的幾何粗糙度分析 摘要 現(xiàn)今在原型制造技術(shù)基礎(chǔ)上的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使制造時(shí)間大大減少，然而在使用這些技術(shù)的許多方面還有待研究。其中之一是表面粗糙度表征索取層加工工藝。為了描述有效粗糙度，通過(guò)制造過(guò)程所獲得的對(duì)平均粗糙度（RA）的研究取得成功。這使我們能夠建立快速原型制造的兩種可能的策略：制造固定層高度、制造出在給定束縛條件的粗糙度。原型部件均采用立體生產(chǎn)技術(shù)，表面粗糙度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果使我們能夠提出合理的理論模型。 關(guān)鍵字：快速原型設(shè)計(jì) 制造工藝 表面粗糙度表征 1.引言 快速原型一詞可以被定義為任何一個(gè)零件，部件，機(jī)制或產(chǎn)品，進(jìn)行與驗(yàn)證其全部或主要特征和理論的部分職能的目標(biāo)之前，其產(chǎn)業(yè)化的物理模型制作，或作為功能元件直接在制造過(guò)程中采用[1,2]。這些技術(shù)的使用意味著快速原型制造的時(shí)間以小時(shí)計(jì)算，而不是現(xiàn)在的幾天，幾周或幾個(gè)月，這導(dǎo)致術(shù)語(yǔ)“快速''的使用，并在組件的制造成本大幅度降低[3,4]。 此外，不同材料的數(shù)量，可顯著增加就業(yè)，提高精度和最終產(chǎn)品的功能特性[5,6]。 因此，快速原型制造技術(shù)現(xiàn)在作為對(duì)零件，部件或模型的直接生產(chǎn)制造過(guò)程中使用替代方法值得考慮[7,8]。 自1987年首次商業(yè)化應(yīng)用演示，大量的進(jìn)程已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，其目的是通過(guò)組合現(xiàn)有產(chǎn)品制造過(guò)程（燒結(jié)，消耗焊條焊接方法，激光技術(shù)等）原型和功能元素，由電腦輔助設(shè)計(jì)，制造和分析系統(tǒng)提供的多功能性[9]。 各種原型制造工藝可分為不同的方式：由材料采用，能源使用，或他們已經(jīng)使用的申請(qǐng)類型[10,11]; 因此，我們有立體光刻（SLA），選擇性激光燒結(jié)（SLS），噴墨印刷工藝，熔融沉積制造（FDM）的，分層實(shí)體制造（LOM）和形狀沉積制造（SDM）的過(guò)程等[12,13]，。 在建設(shè)材料層造成重大的挑戰(zhàn)可以從材料學(xué)，傳熱和應(yīng)用力學(xué)的觀點(diǎn)分析[14,15]。本研究的重點(diǎn)是通過(guò)原型自由格式技術(shù)獲得的表面質(zhì)量問(wèn)題。 在通過(guò)這些制造工藝得到零件表面光潔度往往非常重要，特別是在案件中的組件將在與其他元素或在其使用壽命材料接觸，例如在由部分組成模具制造的情況下通過(guò)以下方式無(wú)固相形式的制造過(guò)程，或者在其他的表面特性將會(huì)對(duì)如疲勞，磨損，腐蝕的機(jī)械性能等有重要影響 [16,17]。 為表征粗糙度最常用的方法之一是通過(guò)剖面rugosimeters手段的粗糙度平均評(píng)估。這是有效的粗糙，即實(shí)際上是由測(cè)量?jī)x器測(cè)得的表面粗糙度。不過(guò)，從比較分析的觀點(diǎn)來(lái)看，重要的是要使用，使用預(yù)測(cè)的先驗(yàn)知識(shí)或理論模型的表面質(zhì)量。為此，進(jìn)行了理論研究的原型平均粗糙度獲得使用各種凝固模型，這主要取決于工藝條件和就業(yè)的技術(shù)[18,19]。 一旦幾何類型的特點(diǎn)被表征，使用的SLA原型制造的制造過(guò)程就實(shí)現(xiàn)了。 一旦獲得部分，對(duì)有效粗糙度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，以比較和對(duì)比從一些由測(cè)量?jī)x器所提供的真正價(jià)值提出的理論模型的結(jié)果。 2．表面粗糙度表征 對(duì)于表面粗糙度的研究中，平均粗糙度（RA）的被作為一個(gè)參數(shù)，是在采用ISO4287[20]作為從沿中線測(cè)量粗糙度輪廓算術(shù)平均偏差規(guī)范的基礎(chǔ)上定義的。這個(gè)定義，載于下列公式： 在同一時(shí)間，其他工藝參數(shù)，建立了表征，可以得到表面的目標(biāo)，這些都由圖表示1表示。這些參數(shù)是指那些用于描述平均粗糙度，因?yàn)樗鼈兒苋菀自谠椭圃旃に囁捎玫膬x器中被修改。 情況最簡(jiǎn)單，可用于研究表面粗糙度時(shí)，考慮的是層與層之間的水平空間（區(qū)）與層的厚度或高度（HC）的一致。運(yùn)用等式（1），表面粗糙度可以得到平均值，這是載于以下公式進(jìn)行： 對(duì)上述情況的變化，可如果層的厚度或高度被修改，即考慮到dc=αhc，與α>1。在此基礎(chǔ)上，獲得的Ra值 圖1.學(xué)習(xí)采用分層制造工藝參數(shù) 在等式（3）的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行比較研究，以確定哪些類型的制造過(guò)程中產(chǎn)生最佳的表面光潔度。據(jù)指出，為了獲得同樣的鐳，在第一層高度情況下提出上述（hc = dc）可能大于第二個(gè)，因此，它是一個(gè)快過(guò)程（等于RA）的總高度是因?yàn)樘崆皩?shí)現(xiàn)hc1>hc2。 如果問(wèn)題是制定了四周，即其他方式，如果我們問(wèn)什么樣的Ra是在制造過(guò)程中獲得在上述情況下具有相同的HC，它可以推斷出，RA2>RA1。因此，第二種情況下會(huì)導(dǎo)致較差的表面光潔度。同樣的分析可以進(jìn)行，當(dāng)α<1，獲得相反的情況。 圖2顯示了另一種類型的配置中的分層制造工藝考慮。無(wú)論是一個(gè)或其他類型的幾何條件得到直接相關(guān)的工藝特點(diǎn)和運(yùn)行條件[21]。在這個(gè)數(shù)字的基礎(chǔ)上，可以驗(yàn)證，作為制造過(guò)程的技術(shù)輔助，平均粗糙度由等式（4）定義，當(dāng)α=1時(shí)Ra值較尖銳的邊緣情況少；了約60％。 最后，另一個(gè)在分層制造可能的情況是考慮圖 3。必須指出，可能凝固的一些情況可能比研究中所采取的數(shù)量大，盡管我們認(rèn)為，這里提出的模型涵蓋了廣泛的價(jià)值和應(yīng)用后，對(duì)沉積模型中的材料行為基板進(jìn)行原型制造。在開(kāi)展上述案件中，以同樣的方式對(duì)平均粗糙度分析，，得到了確切含義Ra = f (hc, dc,θ)。通過(guò)圖中描述的應(yīng)用程序可以導(dǎo)出Ra = 0.28hc。 表面處理往往是在大量應(yīng)用中起決定性的作用，在一般情況下，必須由制造后整理操作手段糾正。但是，也有材料，它不可能進(jìn)行這些操作，因此，材料及施工條件的最佳選擇是至關(guān)重要的。還有非常重要的，對(duì)于獲得事先應(yīng)確定產(chǎn)品所需的特點(diǎn)，并在此作業(yè)條件最密切適合被選用的材料及其特性是選擇的基礎(chǔ)。 圖2. 分層制造：圓角邊緣模型 圖3. 分層制造：凝固與圓邊 3.制造策略 論在生產(chǎn)過(guò)程中的分層平均粗糙度表征的基礎(chǔ)上，兩個(gè)不同的制造策略可以被采納。為此，我們提出兩個(gè)假設(shè)：第一，我們要制造出的革命和第二次幾何原型，該工藝參數(shù)（掃描速度，激光功率和部門寬度等）都可以以這樣的方式之間的聯(lián)合集確定，各層類似于圖2所示。 一旦上述因素已經(jīng)成立，可以研究出兩種制造策略：其中之一涉及RA將在一個(gè)給定的公差帶改變制造層高度（HC），第二個(gè)策略包括進(jìn)行制造階段與切片算法成層，相等的hc和制備的幾何模型相一致。 在第一種情況下，采取局部的方法來(lái)循環(huán)可靠的一階導(dǎo)數(shù)生成函數(shù)，我們得到 因此，由于它已被證明的情況載于圖 1構(gòu)成α>1最高，對(duì)于給定的假設(shè)，我們得到式定義的表達(dá)式（3）。這個(gè)表達(dá)式將用于表面粗糙度，從而導(dǎo)致在下列公式所示的表達(dá)式評(píng)估： 由此，我們得到了“恒定的Ra“，即工作在一個(gè)給定的公差帶，層高度（HC）的，應(yīng)作為該組件的外部輪廓斜坡函數(shù)修改，上面的方程提供一個(gè)我們所希望獲取作為Ra這個(gè)值的函數(shù)值。 圖4. 制造恒定層的厚度 如果，另一方面，其用意是與固定層的高度，它具有簡(jiǎn)化元素的部分破裂算法的優(yōu)點(diǎn)，我們得到的Ra將是可變的。這種情況載于圖4。繼上述相同的假設(shè)，我們得到的由方程（3）給出的平均粗糙度構(gòu)成了這種情況的最大值。因此，如果考慮到 圖4中的點(diǎn)將獲得，正如式（7）中的（i）和（j）： 其中k是沉積層數(shù)最多的點(diǎn)j的高度. 由此看來(lái)，調(diào)用 我們得到了定義Ra的表達(dá)式，其中，因?yàn)樵搶痈叨炔蛔兛梢宰鳛橐环N不同的希望制造原型的幾何函數(shù)在式（8）觀察。 4.表面粗糙度的實(shí)驗(yàn)分析 我們?cè)谟酗@示的粗糙度原型分層制造模型基礎(chǔ)上，得到的原型如圖5所示的結(jié)果。采用該技術(shù)設(shè)備是航天裝置的SLA -350，由三維系統(tǒng)，它采用的是Nd：釩酸釔λ=354.7 nm的固態(tài)激光器，并使用0.25 mm的光束直徑。該材料采用的是樹(shù)脂CibatoolTM sl的5510，這是一個(gè)光敏聚合物和photoindicator混合物。原型制造如圖5所示。由第一個(gè)原型展品坡度的變化，，我們能夠比較和對(duì)比以上平均粗糙度方面提出的理論成果。一旦原型被制造，有效的粗糙度是衡量一個(gè)泰勒霍布森系列2與半徑為2 mm的探針輪廓rugosimeter。 表1顯示了粗糙度值由原型的量測(cè)的數(shù)據(jù)如圖5表示。這些數(shù)據(jù)代表了從評(píng)價(jià)的平均粗糙度和表面粗糙度最大的取值，由角j的變化定義每個(gè)區(qū)域的結(jié)果平均值，層高度為0.1毫米，測(cè)量長(zhǎng)度10毫米。對(duì)應(yīng)粗糙φ= 90°的測(cè)量如圖5所示的柱體垂直墻。 圖5.建議原型 表1.原型平均有效粗糙度值使用的SLA 在方程式（3）的基礎(chǔ)上，考慮到角度的變化而確定的層間厚度（HC）和橫向空間，層與層之間的關(guān)系（區(qū)）的表現(xiàn)，我們獲得對(duì)RA的載于表2結(jié)果的幾何定義。 表2. Ra的理論值 可以看出，在這種標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，直邊模型使我們能夠獲得的值，是在SLA處理高達(dá)近坡度值獲得的平均粗糙度上限φ= 90?，之后，該模型不再是有效的。正是由于這一事實(shí)，該邊坡角趨于無(wú)窮大和不可能，因此，被采用。 實(shí)驗(yàn)表明，在垂直的墻面上的SLA的情況下該值獲得的平均粗糙度，大約是4.3毫米。這粗糙度取決于機(jī)器的重復(fù)性和精確度，而這些都是主要的因素加以考慮。在同一時(shí)間，收縮，冷卻的作用沉積層也應(yīng)考慮。因此，有必要另外選取配置模型這些情況，這是在圖6表示。 圖6. 分層制造：圓邊模型 使用圖6所示的參數(shù)，我們可以判斷一個(gè)過(guò)程的特征參數(shù)的函數(shù)。這Ra值可從以下公式得出： 表3列出了從一個(gè)分層實(shí)施過(guò)程中，取得的理論值的集合如圖6所示。從這些值與層高度100毫米的HC可以看出并獲得，他們構(gòu)成了SLA案件中獲得的實(shí)驗(yàn)值的最大值。 在小角φ的情況下，近500°，比較表2理論粗糙度符合表1的實(shí)驗(yàn)值，可以看出，該模型是不準(zhǔn)確的或者，因?yàn)樵跅l件φ=0°，盡管沒(méi)有hc（層次高），它會(huì)給出了Ra為25毫米的理論粗糙度值，而真正的粗糙度值列于表1中。 表3.考慮hc=100毫米的Ra值 圖7-9提出了一個(gè)例子，在有效粗糙度的SLA（φ）不同坡度情況下測(cè)量得到輪廓的長(zhǎng)度為10毫米的探索。 圖7. 當(dāng)L= 10毫米，φ=0°，5°?30 °的有效粗糙度 圖8. 當(dāng)L= 10毫米，φ= 60°，85°和90°的有效粗糙度 圖9. 當(dāng)φ= 30°的阿博特的曲線，頻率分布及有效的表面粗糙度 可以看出，獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與圖 9所示的理論模型顯示了阿博特曲線為φ= 30°時(shí)和測(cè)量的L=10毫米的長(zhǎng)度，也是頻率分配和頻率得到有效的表面粗糙度。這與預(yù)期的模型理論分布相一致。因此，這些理論模型使我們能夠進(jìn)行有效粗糙度表征，從而將獲得使用SLA的技術(shù)，因?yàn)樵趧澏ǖ钠拭嫔峡梢缘玫接行У拇植诙戎怠? 5.結(jié)論 本研究報(bào)告了幾何層加工過(guò)程所產(chǎn)生的表面粗糙度特性，這些模型已經(jīng)應(yīng)用在比較和對(duì)比使用SLA的制造技術(shù)上。 對(duì)于表面粗糙度研究提出的理論模型在應(yīng)用SLA上吻合得很好。不過(guò)，有必要設(shè)立一個(gè)斜坡表面特性接近0°和90°。在所有情況下，這兩種得到的理論粗糙度值構(gòu)成一個(gè)有效粗糙度最大。因此平均粗糙度值在預(yù)先知道的情況下，有可能選用這些值來(lái)決定制造策略。 在本文提出研究表面粗糙度的基礎(chǔ)上，快速原型制造兩種策略可以是建立在不同的Ra值上：使Ra在一個(gè)恒定的公差范圍內(nèi)制造和使Ra的高度層一定的制造。有人指出，在Ra不變的情況下，高度層必須修改。 在同一時(shí)間，當(dāng)高度層不變（這是通常的情況，因?yàn)樗兄诋a(chǎn)生“制造路徑”），粗糙度不是常數(shù)，它可以在通過(guò)這一手段所提出的模型SLA中被描述出。 致謝 對(duì)于本文所分析的原型制造技術(shù)，我們要感謝加泰羅尼亞（UPC）的技術(shù)中心和加泰羅尼亞技術(shù)研究所（ICT）以及他們的大學(xué)的（CIM）的合作。 參考文獻(xiàn) [1]多爾夫,庫(kù)薩克.設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化手冊(cè)，紐約出版社,1994. 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