作在干摩擦液体摩擦的混合摩擦区。摩擦特性般采用聚四氟乙烯与钢板复合材料，摩擦系数低，因为移动速度慢，且每次移动的位移极小，可以认为摩擦系数几乎不变。承载能力平均比压基塑料.连续干摩擦使用基塑料.间断使用基塑料短暂峰值刚度塑料层与底面金属完全接时刚度较高。精度塑料层与金属粘结很好时，精度较高。运动平稳性低速无爬行。减振性塑料复合导轨板有良好的吸振性。定位精度和灵敏度用时为寿命长寿命长，粘结的塑料复合导轨板摩擦后还可以更换，公艺性好维护方便及成本低廉。结构简单，加工性好，粘结容易，可在润滑不良或干摩擦下使用，修理机床时更换简单，成本相对更换新的低很多。应用范围广，如在仿形机床数控机床精密机床重型机床上均有应用。二．滑动导轨截面形状直线运动滑动导轨截面，应保证运动部件只能沿直线方向运动，限制运动部件的转动和横向移动。当移动部件的尺寸不大行程较小时，可采用条导轨作成封闭形状，即固定部件的导轨被移动部件所包容，而且，机床移动部件尺寸不大，作用力或重心正好通过导轨面。同时，垂直配置的导轨必须用闭合导轨。再类比实际加工机床的向导轨，选择使用燕尾形导轨。燕尾形导轨的机构特点．固定部件导轨为凸形，方便加工。．凸导轨顶面燕尾宽端接触，支承面距离大。．凹凸导轨加工方便。．有利于增加固定部件刚度。．移动部件装配方便可采用扣装常用于立柱床身导轨，如升降台铣床床身。虽然，燕尾导轨的刚度摩擦损失承受载荷能力等方面不如其它导轨，但是本机床的载荷较小，刚度要求不高，如果导轨的的材料选择合适，表面再进行适当处理，完全可以符合使用要求。三．确定燕尾导轨式尺寸率为又电机转速电机转矩又所列参数如下综上，选择小惯量直流伺服电机其主要参数如下系列电磁式直流伺服电机主要技术参数型号转矩转速功率电压最大电流总长重量.系列电磁式直流伺服电动机，具有体积小，重量轻，伺服性能好，力学指标高等优点，广泛用于自动控制系统中作执行元件，亦可作驱动元件。系列电动机是数控机床和其它数控装置伺服系统的执行元件。具有体积小，重量轻，承受过载能力强，起动转矩大，反应快等优点。检测元件可采用脉冲编码器或测速发电机。同时，所选用的伺服电机应满足以下条件满足条件，试选电机合适。根据已知条件，电机所受的载荷较小，故的支承连接部分可选用薄膜联轴器。薄膜联轴器详见机械设计手册第卷薄膜联轴器是利用中间接头与两组圆形膜片联接，膜孔与拨盘联结，拨盘与主从动端轴联结的圆形膜片联轴器，结构简单，主要用于传递运动，具有补偿两轴相对偏移的性能，有较高的扭转刚度，适用小功率的控制系统和精密机械传动机构。型薄膜联轴器机构见下图型薄膜联轴器的基本参数及主要尺寸型号基本参数转矩孔径外径厚度.长度向滚珠丝杠的选择因为向滚珠丝杠在向丝杠之下，而且丝杠受到的力主要是滚珠丝杠副所受的摩擦力，故所选的丝杠以向丝杠为计算机基准。上拖板激光聚焦镜直线导轨轴和激光头等的总重量设为。工件台滚动导轨摩擦系数取为.，丝杠两端为固定支承，每个轴承座安装个滚针和推力滚子组合轴承。定位精度为，工作台最大行程为移动最大速度为，丝杠寿命，工作可靠性为。伺服电机的选择可用的参数工作台重量为工作台移动速度摩擦系数联轴器效率进给丝杠常为进给丝杠直径为丝杠导程为。以下计算同上。计算结果接近，所以，向和向选用相同的丝杠轴承轴承座等系列的零部件。.可升降工作台的实际和计算向滚珠丝杠及步进电机的选择可升降工作台由步进电机经精密滚珠丝杠驱动，用精密直线滚珠导轨导向，从而能在高度方向上作快速精密的直线往复运动。由于快速成形系统的可升降工作台和所要制作的工作比较重，因此，在它们的可升降工作台中设有重量平衡装置，以便降低伺服电机的驱动功率，并使工作台运动平稳。估算平台和工件重量平台上的纸材的体积纸材的密度最大成形件的重量约为工作升降平台的材质为硬铝，密度较小体积约为，质量约为，再加上其它附件，工作台的总主要技术参数成形空间激光头最大切割速度激光头定位精度选择激光器当采用激光器切割薄型材料成形时，所需激光的功率可按下式确定式中材料的厚度通常为，常用的纸厚左右，经特殊处理的卷材厚度为烧割材料所需的比热激光光斑的直径激光束的移动速度激光发送系统的透明度材料的吸收系数按上式计算，可以粗略选用全封闭激光器，冷却器以上是参照多家著名成形机制造公司的产品做的选择。同时，为了获得稳定的切割品质，应使激光器功率与激光束的移动速度即切割速度的比值保持恒定，即必须实现激光功率与移动速度的自动跟踪，即在成形过程中，不断检测激光束的移动速度，并根据该值与来自动调整激光的输出功率。向滚珠丝杠的选择由于电动机布局等的考虑，将向滚珠丝杠放在向滚珠丝杠之下，而且丝杠所受到的载荷主要是滚珠丝杠副所受的摩擦力重力由导轨部分来抵消，其它力暂时忽略不计。由于方向的丝杠带动的部件重量较向大，故所选用的丝杠型号以向为基准。向丝杠的选用过程同向。计算向滚珠丝杠的有关数据经初步估算，上拖板向滚珠丝杠及螺母副直线导轨轴和激光头及安装座等的重量约为。工作台滚动导轨摩擦系数为机床设计手册第卷，年月版，由于激光器的最大切割速度，相当于，显然滑动导轨不能符合要求，因为它只适合速度相对不高导轨移动的相对速度的情况同时，静压导轨不管是液体静压导轨，还是气体静压导轨的结构复杂，需要多加部分管路和沟槽以及动力设备，会大大增加机床的复杂程度，同时增大了产品的成本采用滚动导轨，摩擦系数小，而且几乎与运动速度无关，中等尺寸部件的摩擦力般为，而且低速无爬行，精度满足要求，且寿命长年，精度保持性高。类比用于坐标镗床工作台的滚动导轨，数控机床等高精度机床中，这种导轨副的摩擦系数如下表导轨材料摩擦系数淬火钢铸铁为提高向传动系统的刚度，丝杠两端采用固定支承，每个轴承座内安装个滚针和对推力组合轴承详见机电体化手册。由于本机床要求的定位精度为，且工作台的最大行程为，移动最大速度为同时，设丝杠寿命，工作可靠性滚珠丝杠副的传动效率可达电，传动可逆性好，效率与正传动几乎相同。依据以上的这些设计参数，可得．丝杠载荷电对于采用三角形或综合导轨的机床，滚珠丝杠副的轴向载荷可以近似使用以下公式计算考虑颠覆力矩影响的实验系数导轨上的摩擦系数移动部件的重量所以，导轨摩擦力快速移动载荷为导轨摩擦力丝杠移动部件轴向载荷总载荷以上为丝杠副的轴向载荷计算。工作台最大速度.电机转速最大从机电体化手册中查取。.丝杠导程滚珠丝杠导程电，计算见工作台最大速度.初选滚珠丝杠计算动负荷寿命系数转速系数查表，选用两端固定,可提高向传动系统的刚度，每个轴承座内安装个滚针和对推力组合轴承详见机电体化手册。在此后的年内，涌现了多种不同形式的快速成形技术和相应的快速成形机，如薄形材料选择性切割丝状材料选择性熔覆和粉末材料选择性烧结等，并且在工业医疗及其它领域得到了普遍的应用。到年为止，全世界已拥有快速成形机台快速成形制造公司约个，用快速成形机对外服务的机构个。不仅如此，还派生出个全新的领域快速模具制造,从而使快速成形技术为现代制造业必不可少的支柱技术。我国自年代以来也展开了相应的快速成形技术的研究和应用。有几家公司引进了国外的系统。清华大学华中理工大学西安交通大学南京航空航天大学等几所高等院校及北京隆源自动化有限公司均开展了快速成形技术的研究和开发，并开始有产品问世。例如，现已研制出的样机或系统有华中理工大学基于分层制造方法的系统隆源公司基于选择性激光烧结的系统。年月召开了中国第届快速成形技术学术及技术展示会，国家科委专门召集了国内有关研究和应用单位，共同探讨了在我国推广应用的战略。由于各国十分重视快速成形技术，每年都有批研究成果问世，十分复杂的零部件已能用快速成形技术制造出来，企业应用该技术所取得的效益十分明显。设备的需求量日益增大。第二章型快速成型机设计.概述目前所研制的快速成型系统的系统的原理和工作方法均有很大不同，而且分类的方法亦有多种。现在，已有多种商品化的快速成形技术和快速成形机，其中最典型的有如下几种液态光敏聚合物选择性固化,简称为或，直译名为“立体平板印刷设备”薄形材料选择性切割，简称为，直译名为“分层物体制造”丝状材料选择性熔覆，简称为，直译名为“熔积成形”粉末材料选择性烧结，简称，直译名为“选择性激光烧结”粉末性材料选择性粘结喷墨式三维打印等。其差别主要在于薄片所采用的原材料类型，由原材料构成截面轮廓的方式，以及截面层与层之间的连接方式。分层实体制造工艺又称叠层实体制造或薄形材料选择性切割，由美国的公司的于年研制成功，并推出产品化的机器。工艺采用薄片材料，如纸塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上层热熔胶。这种将个复杂物理实体所需的三维加工离散成系列二维层片的加工，是种降维制造的思想，大大降低了加工的难度，并且成形过程的难度与待成形的物理实体的形状和结构的复杂程度无关。快速成形由以下五个部分组成模型设计主要是解决零件的几何造型，因此需有较强的实体造型或曲面造型功能，并与后续的软件具有良好的数据接口。目前，大多数商业软件配有数据接口，如，系列等。向离散化这是个分层过程，它将模型在向上分解成系列具有定厚度的薄层，厚度通常在之间。离散化破坏了零件在向上的连续性，使之在向上产生了“台阶”。但从理论上讲，只要将分层厚度定得合理，就能满足零件的加工精度要求。层面信息处理为控制成形机对层面的加工轨迹，必须把层面的几何形状信息转化成控制成形机运动的数控代码。层面加工与粘接成形机根据控制指令进行二维扫描。同时进行层与层的粘接。层层堆积当层制造完毕后，成形机工作台面下降个层厚的距离，再加工新的层，如此反复进行直至整个原型加工完成。对完成的原型进行后处理，如深度固化去除支撑修磨着色等，使之达到要求。快速成形彻底的摆脱了传统的“去除”加工法部分去除大于工件的毛坯上的材料来得到工件，而采用全新的增长加工方法用层层的小毛坯逐层叠加成大工件，将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合，因此，它不必采用传统的加工机床和模具，只需传统加工方法的工时和的成本，就能直接制造出产品样品和模型。由于快速成形具有上述突出的优势，所以近些年来发展规律迅速，已成为现代制造技术中的项支柱技术，是实现并行工程，简称的必不可少的手段。.快速成形的特性快速成形在成形概念上以离散堆积成形为知道思想在控制上以计算机和数控为基础，以最大柔性为目标。因此，只有在计算机技术和数控技术高度发展的今天，才有可能产生快速成形技术。技术实现了零件的曲面和实体造型，能够进行精确的离散运算和复杂的数据转换。先进的数控技术为高速精确的二维扫描提供了必要的基础，这是精确高效堆积材料的前提。而材料科学的发展则为快速成形技术奠定了坚实的基础，材料技术的每项技术带来新的发展机遇。叠层式,物体,制造,快速,成型,机械,系统,设计,优秀,优良,机械设计图纸第章绪论.概述众所周知，制造业是个国家的立国之本。世纪下半叶以来，随着科学技术迅速发展，制造业正在经历场深刻的革命。产品的竞争越来越激烈，产品更新周期越来越短。空前激烈的市场竞争迫使制造业必须以更快的速度设计制造出性能价格比高并能满足人们要求的产品。因此，产品快速开发的技术和手段成为了企业的核心竞争力。在这种形式下，传统的大批量刚性的生产方式及其制造技术已不再适应要求，于是先进制造技术就成为世界范围内的研究热点，涌现出了计算机集成制造敏捷制造并行工程智能制造等先进的生产管理模式和净近成形激光加工快速成形等先进的成形概念