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第1章 概述1

1.1 引言1

1.2 快速成形技术发展简史1

1.3 快速成形技术的种类2

1.3.1 光固化成形2

1.3.2 纸叠层成形3

1.3.3 选择性激光烧结成形3

1.3.4 熔丝沉积成形4

1.3.5 其他成形方法4

1.4 快速制模、快速制造技术的发展5

1.3.6 RP软件5

1.5 快速成形技术的应用6

1.6 快速成形技术展望8

第2章 快速成形系统的信息处理10

2.1 STL文件——RP软件的标准数据输入格式10

2.1.1 STL模型的表示方法10

2.1.2 STL文件的存储格式10

2.1.3 STL文件的一致性规则及错误12

2.1.4 STL文件的错误处理方法14

2.1.5 STL格式的优缺点及其改进格式16

2.2 RP软件的信息处理流程17

2.2.1 二维层面数据生成18

2.2.2 STL文件的切片技术19

2.2.3 不同RP加工方式的加工路径生成21

2.2.4 切片轮廓的偏置算法24

2.2.5 变网格划分算法27

2.2.6 便宜算法——RP常用的一种路径优化算法29

2.3 RP软件介绍30

2.3.1 独立的第三方RP软件30

2.3.2 RP系统制造商开发的专用RP软件32

2.3.3 PowerRP简介32

3.1.1 反求工程的意义34

3.1 概述34

第3章 反求工程34

3.1.2 反求工程测量方法35

3.2 接触式测量35

3.2.1 三坐标测量机的主机36

3.2.2 三维测头37

3.2.3 控制系统38

3.3 非接触式测量38

3.3.1 激光三角法38

3.3.2 结构光法40

3.4.2 非接触式测量方法的优缺点41

3.4.1 接触式测量方法的优缺点41

3.4 接触式与非接触式测量方法的优缺点41

3.5 数据处理和产品建模43

3.6 点云数据处理44

3.6.1 Surfacer软件简介44

3.6.2 点云数据的预处理44

3.6.3 点云数据的拼合48

3.7 三维曲面反求51

3.7.1 概述51

3.7.2 Pro/E软件中曲面造型的基本概念及方法介绍51

3.7.3 应用实例55

4.1.1 基本原理64

第4章 液态树脂光固化成形64

4.1 光固化成形原理64

4.1.2 光扫描曝光原理65

4.2 光敏树脂的固化特性67

4.2.1 光固化成形对树脂材料的要求67

4.2.2 光固化的特性68

4.3 光固化成形系统及成形工艺72

4.3.1 成形系统及工作原理72

4.3.2 成形过程73

4.3.3 成形工艺75

4.3.4 成形时间76

4.3.5 成形件的后处理77

4.4 光固化成形的精度78

4.4.1 影响精度的因素79

4.4.2 衡量精度的标准81

4.4.3 使用标准测试件进行测量82

4.4.4 提高精度的方法83

4.5 应用案例83

4.5.1 在制造业中的应用83

4.5.2 在生物制造工程和医学中的应用83

4.5.4 其他应用案例85

4.5.3 在模具制造中的应用85

第5章 选择性激光烧结成形技术89

5.1 成形原理89

5.2 SLS成形机理90

5.2.1 粉末特性90

5.2.2 SLS的基本理论91

5.2.3 传统烧结理论97

5.2.4 SLS和传统烧结理论的联系和区别99

5.3 SLS成形工艺99

5.3.1 SLS材料概况100

5.3.2 成形过程101

5.3.3 高分子粉末材料的成形工艺103

5.3.4 金属粉末材料的成形工艺104

5.3.5 陶瓷粉末材料的成形工艺107

5.4 影响SLS成形质量和成形效率的主要因素108

5.4.1 零件造型的影响108

5.4.2 粉末材料的影响109

5.4.3 成形工艺参数的影响112

5.4.4 扫描方式117

5.4.5 成形方向120

5.4.6 后处理工艺120

5.5 SLS成形系统121

5.5.1 硬件121

5.5.2 软件124

5.5.3 商品化SLS成形设备及其主要性能参数126

5.5.4 SLS快速成形设备的选型原则127

5.6 SLS应用案例129

5.6.1 在精密铸造中的应用129

5.6.2 在制造塑料件中的应用130

5.6.3 在制造金属零件／模具中的应用131

第6章 薄材叠层快速成形技术133

6.1 工作原理133

6.2 薄材叠层成形系统的结构135

6.3 控制系统137

6.3.1 虚拟PLC的体系结构139

6.3.2 虚拟PLC的编程环境140

6.4 局域网内部远程监控系统142

6.4.1 远程监控方式142

6.4.2 远程监控系统分析143

6.4.3 远程监控系统的设计145

6.4.4 远程监控实例149

6.5 原型件的后处理150

6.6 大尺寸薄壁工件的制造151

6.7 材料的利用率152

6.8 LOM技术应用案例152

7.1 国内外发展概况155

第7章 熔丝沉积成形155

7.2 FDM的工作原理156

7.3 成形过程156

7.4 FDM系统结构158

7.5 FDM系统的控制软件161

7.5.1 软件系统总体结构162

7.5.2 应用层软件结构162

7.5.3 驱动程序结构165

7.5.4 应用程序与驱动程序的通信171

7.6 FDM设备简介173

8.2 金属板材无模单点成形原理175

第8章 金属板材数控无模单点成形技术175

8.1 前言175

8.3 板材数控单点渐进成形设备177

8.4 金属板材数控无模单点成形工艺180

8.5 应用181

8.5.1 新车型开发应用181

8.5.2 快速制模的应用183

第9章 快速制模技术185

9.1 软模技术185

9.1.2 原型件的准备186

9.1.3 制造硅橡胶模具186

9.1.1 工艺路线186

9.1.4 浇注品的制造188

9.2 过渡模技术190

9.2.1 铝填充环氧树脂模190

9.2.2 SLA成形的树脂壳—铝填充环氧树脂背衬模192

9.3 硬模技术195

9.3.1 直接加工金属模具196

9.3.2 用SLS方法烧结铸型203

9.3.3 基于快速原型的喷涂法203

9.3.4 陶瓷壳砂型法204

9.3.5 石墨研磨法204

9.4.1 采用填充法制造金属板料拉深模205

9.4 金属薄板成形模具的快速制造205

9.4.2 采用芯体表层浇铸法的制模技术214

第10章 快速成形材料218

10.1 薄材叠层成形（LOM）材料218

10.1.1 纸基材218

10.1.2 陶瓷带材219

10.2 选择性激光烧结成形（SLS）材料219

10.2.1 选择性激光烧结成形对材料的要求219

10.2.2 选择性激光烧结材料的种类和性能220

10.2.3 粉末特性对选择性激光烧结的影响224

10.2.4 选择性激光烧结成形件的后处理225

10.2.5 粉体材料的制备226

10.3 液态树脂光固化成形材料228

10.3.1 光敏树脂概述228

10.3.2 光固化反应原理229

10.3.3 SLA用光敏树脂231

10.4 熔丝沉积成形材料238

10.5 快速成形材料的发展趋势238

10.5.1 快速成形及快速制模材料238

10.5.2 组织工程材料238

参考文献240