安琦,顾数据处理部分包括根据三维模型构建加工轨迹的离散过程软件，并由与快速成型机配套的计算机处理。成型执行机构部分根据离散后的信息由数控设备来完成执行和控制加工过程。本文对执行机构即铺粉装置进行了两种方案的构思，所设计方案如下所示.铺粉装置第种方案铺粉装置的原理选择性激光烧结快速成型机执行机构原理如下图，由工作台，铺粉装置，激光器，激光光路发生系统外加辅助系统组成。铺粉装置主要由伺服电机，滚珠丝杠，铺粉轧筒，工作缸体，齿轮和齿条等组成。在烧结前或烧结过程中，把要烧结的粉末倒入供粉缸中，根据工艺要求对供粉缸进行预热，预热温度用温度传感器进行检测，并能进行闭环自动控制。待供粉缸中的粉末达到预定的预热温度后，由计算机发出指令，控制铺粉轧筒由供粉缸向成形缸移动，把供粉缸的活塞顶起的定量的粉末均匀，平整地铺在成型缸的工作面上，激光开始扫描烧结。如此循环往复，层层堆积直至整个零件完成为止。在这工作过程中，密封装置使工作腔保持密封，其作用是保持工作具有恒定的温度二是保证粉末只在工作腔内活动，余料回收方便三是避免烧结过程中发生氧化反应。图成型机构工作原理图,齿轮，工作台，铺粉轧筒，工件，激光发生器，活塞，滚珠丝杠，供粉缸，成形缸，伺服电机铺粉装置的机构图铺粉装置的结构.铺粉装置的第二种方案该铺粉装置的工作原理和第种方案基本是差不多，但是它在机构的设计中未选择用联轴器连接而是选择使用齿轮传动，而且在成形缸的右侧设置了废料回收缸，以便能够节约材料，让材料得到充分利用。其结构如下图所示图铺粉装置的机构.方案的比较及最终选择方案与方案二的比较分析得知，方案装配简单，结构紧凑，粉末层的密度可通过步进电机进行适当的调节参数，实现对生物医用材料的微观结构及力学性能的控制，只生物医学应用领域具有重大的价值，比如在当前北京科技大学新材料技术研究院正在研究采用成形技术结合后处理的方法制备生物医用的多空金属材料，已经取得了定的成果，所以，这可以说明，利用技术，能方便地制备利用细胞粘附和长入的表面粗燥且多孔的金属材料，尤其是生物相容性和力学性能优良的钛及钛合金材料，这将是技术在制备生物医用材料领域的个重要的发展方向。当前，在基于选择性激光烧结技术的基础上，也提出了种密排电阻丝烧结这种新型快速成形方法种新的成形过程中的加热方法。意义就在于替代价格昂贵的激光器，可以大大减小成型设备成本，并且可以整截面层同时烧结成型，具有区别于其他快速成形技术的独特的优点。如果这项技术得到推广，那么它将在快速成形技术又将是大亮点，使得未来的快速成形技术得到进步发展和应用。总而言之，选择性激光烧结技术是当前较成熟的快速成形方法之，它在航空，航天，医用等领域逐渐得到重视，这在我们国家建立节约型，环境友好型的中国将会具有重大的意义，它值得我们的科学家，研究者去研究，去普及，去推广到更多的领域。.铺粉装置的目前现状目前市场上成型机产品很多，但从成型过程来看，其原理大体分为两种。种是为代表，而另种是以为代表。下面就以这两种为例，分别加以介绍分缸铺粉成型系统的主体结构在个封闭的成型室中安装两个刚体活塞结构。个用于供粉，另个用于成型。成型过程开始前，用于红外线板将粉末材料加热之恰好低于烧结点的温度。成型开始时，供粉缸内活塞上移给定量，而成型缸内活塞下相同量。铺粉滚筒将粉料均匀的铺在成型缸的加工面上。铺粉机构有滚轮式和刮板式两种。作用是不断提供成形用的粉末并将粉末铺平。滚轮式在直线运动过程中作反时针旋转，将供粉缸中的粉末送至成形缸，并使平面平整。对于大多数粉末材料，滚轮式结构的铺粉效果优于刮板式结构。供粉系统有活塞顶出式和漏斗下料式两种。无论何种方式，成形时每次的送料量均应大于成形室的单层成形体积。集料箱用于收集铺粉过程中多铺的粉料和卸料。通风除尘机构光路系统激光器在成形机上用于烧结塑料聚合物粉末的激光器多采用二氧化碳激光器，最大输出功率为，其特点是寿命长，效率高，结构紧凑，输出稳定，可靠性高，易于控制。反射镜将激光束导入聚焦系统。扩束聚焦系统为了得到较小的聚焦光斑。扫描器指示光源由于加工用的激光束是不可见光，不便调试和操作，引入可见光，能够清晰看见激光光路，便于各光学元件的定位光束合成器控制系统成形机的控制系统由计算机和多快控制卡组成。其基本过程是由计算机控制铺粉机构，将粉末均匀地铺在烧结面上，然后控制激光器和扫描器，使激光束在烧结面上扫描。完成层的烧结后，烧结面下降段距离，完成次烧结过程。不断重复，最终就烧结成了三维实体。般情况下铺粉装置有多台伺服或步进电机，其中有控制供料缸和成形缸的，与其他原型制造工艺如,等，成形无须研究专门的废料清除工艺。具有广阔的应用前景。可以直接成形金属或陶瓷制件，而快速原型与快速制模技术相结合是快速成形技术应用的个主要方面。从从目前的国内外技术的研究情况来看，覆膜砂，石蜡粉以及塑料粉三种材料的激光烧结技术的研究比较成熟，已经有商品化的设备推向市场。金属粉末的激光烧结技术也逐渐成熟，而陶瓷粉末的激光烧结技术尚处在研发阶段，陶瓷粉末的激光烧结技术属当今激光烧结技术的研究前沿和技术难点。在本论文中所设计的选择性激光烧结机械系统中铺粉装置，它是对选择性激光烧结成形质量是有重大的影响，它实现了粉末铺覆的自动化和铺粉厚度，粉末层密度大小的精确控制，目的是使生成的金属构件在精度及物理性能上达到实验要求的水平。铺粉装置的特点整套装置利用了机械部件与电气元件的组合，实现了机电体化，提高可工作效率与自动化程度。铺粉装置机构装配简单，结构紧凑。粉末层的密度可以根据所用粉末材料的特性通过调节步进电机的运动参数进行适当的调节，扩大了快速成形机的使用范围。对成形工件质量，是否符合用户所要求，在未来增材制造技术中将会越来越受到重视，随着选择性激光烧结技术的成熟，我们对产品的要求会越来越高，而对影响工件的质量的各种因素将会越来越受到科研学者的重视，而铺粉装置仅是其中的因素之，而且它也有很多改进的地方，所以，在未来的发展过程中，它的意义是非常重大的。.选择性激光烧结概述激光选区烧结工艺，又称选择性激光烧结，它是采用红外激光作为热源来烧结粉末材料，并以逐层堆积方式成形三维零件的种快速成形技术。工艺的基本思想是基于离散堆积成形的制造方式，实现从三选择性,激光,烧结,快速,成型,装置,设计,毕业设计,全套,图纸集中先进的激光技术，粉体技术和计算机控制技术的选择性激光烧结,简称工艺日渐成熟，无需模具就可将金属和非金属粉末直接逐层烧结成近净形致密零件，具有成形灵活性强，周期短，原料广泛等特点，在汽车，造船，机械，航空与航天等诸多领域逐渐得到广泛应用，成为当前成形技术中的个研究热点和几句发展潜力的前沿技术。为了分析铺粉精度对选择性激光烧结成型质量的影响，设计种新型的铺粉装置。介绍该铺粉装置的工作原理，结构组成，设计要点。关键词选择性激光烧结粉末快速成形铺粉装置铺粉精绪论.课题来源在机械制造业，长期以来采用的加工方法是减材制造法，即用刀具从较大的毛坯上逐步切除无用材料来制作工件的方法，传统的车铣刨钻磨等切削加工方法，以及现代的电火花成形与激光切割都属于减材制造法。它是机械制造业最常用的方法，减材制造的工件精度高，表面品质好，成形材料与加工机床之间通常不存在从属依存关系，因此适用材料广泛，不需要机床制造商研制提供专用的材料。但是，它采用的毛坯通常必须由铸造或锻造而成，并且往往还需要模具预成形，加工周期较长，材料利用率低，成本较高，此外，还受刀具或模具的限制，有时甚至无法成形些内部形状很复杂的工件。图机械制造方法减材制造增材制造增材制造法的出现是在世纪年代，率先实现增材制造的是快速成形技术，又称为自由成形技术，其核心是将所需成形工件的复杂三维形体通过切片转化为简单的二维截面的组合，因此不必要采用传统的加工机床和工模具，依据工件的三维计算机辅助设计模型，在计算机控制的快速成形机上直接成形三维工件。成形过程如下利用快速成形机中的软件，沿模型的高度方向对模型进行分层切片，得到各层截面的二维轮廓图。快速成形机按照这些轮廓图，分层沉积材料，成形系列二维截面薄片层。