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快速原型技术能够直接制造物理对象从CAD模型和已经被越来越多的用于产品开发、工具和模具制造和加工的功能部件。坚实的地面养护(国网公司)技术,快速原型技术,适用于多个部分的建筑具有不同几何形状和尺寸在批量生产的快速原型样机成本降到最低。然而,布局的CAD模型在一个图形环境是耗时的。因为高成本的树脂,布局的模型在一个批处理是关键的成功在任何工业环境国网公司操作。本文介绍了用模拟退火技术布局优化。一个软件系统被开发来帮助肘的运营商布局与各种几何图形的CAD模型。系统接受STL文件从任何实体建模环境。提供了几个例子来说明技术和方法的有效性。6374
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1.2 介绍
日益加剧的全球竞争需要面向产品制造公司变得更加灵活和响应不断变化的市场。大幅削减产品开发时间会提高公司应对市场需求,从而获得竞争优势。
快速原型制造技术已经提高制造商的响应性在几个方面如快速创建3 d模型和原型;和具有成本效益的生产模式和模具具有复杂表面[1]。快速原型技术能够直接从CAD模型生成物理对象。各种各样的快速原型技术已经出现了包括解决,选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积制造、叠层对象生产,3 d印刷和坚实的地面养护(国网公司)。他们有一个共同的特点:原型是由添加材料,而不是删除或变形材料在传统制造过程[2]。这些技术可以填补空白的不确定性之间的概念设计和一个实际的部分。这些技术也能显著提高其效率的模式和模具制造流程。
国网公司流程可以产生多个零件的几何形状和尺寸不同在一个设置,因此适用于批量生产。国网公司的建筑过程(图1),一个面具产生静电充电玻璃板上的横截面的一个负面形象的一部分,这是类似于过程用于激光打印机。与此同时,一层薄薄的液体分布在照片固化树脂的表面工作的地方。然后,玻璃盘子带面具的安置在灯和表面的工作区。而不是使用一束激光,一个紫外线灯是用来淹没室和暴露和巩固整个层。后的残余液体树脂擦拭了吸尘器,模型托盘移动紫外灯下回来第二曝光固化,液体树脂,并不是完全清洁的真空。在这一层的孔隙都充满热液体蜡,它充当支持悬垂和孤立的部分。后,蜡是冷却到固体的冷金属板,该树脂/蜡层是用飞刀磨到指定的厚度。新层树脂是应用模型时托盘移动从铣削站回曝光室。国网公司的过程可以产生多个零件同时通过简单切片一批CAD模型和充电玻璃盘子有负面形象的多个截面。因此,前臂的机器可以用于生产批量的多个模型。
然而,在建筑施工过程中,树脂,国网公司并不能促进部分和擦拭掉不能被重用,因为它已经被部分治愈在最初的接触。如果一个人需要建立一个单一的部分和没有其他部分共享块,这部分可以是非常昂贵的,除非它占据大多数的模型托盘。此外,大多数其他快速原型机已经编织的横截面各部分在一个批处理一个接一个。虽然铅时间在这些机器可以减少生产多个零件,生产时间就取决于数量的部件和零件几何。在国网公司过程中,每层用紫外灯暴露相同的时间跨度为预定的操作符。因此,树脂消费和制造时间每层都是常数,独立的零件的几何形状和数量的零件在批处理。因此,时间和生产成本的一批零件仅仅依赖的层数在加工生产。为了最大化生产效率和降低成本,部分在每一批应该“包装”尽可能低的特定区域内的模型,以便制造层托盘为批零件可以最小化。
当超过一个的部分是制造的同时,在三文图形环境,操作员模拟实际零件的包装,把他们,或者他们的CAD模型,在计算机屏幕上的一个信封并确保零件不会彼此相交,他们是完全在楼内卷。在每批部分可用于不同的应用和不同的客户。因此,零件的形状和大小可能显著不同,这使得它更难以找到一个操作员手动布局优化模型。因此,计算机系统是需要找到最优批量配置布局为最低的生产成本。