三維激光掃描,快速成型技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、三維激光掃描實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)名稱：非接觸式激光三維掃描儀結(jié)構(gòu)認(rèn)知及操作。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)將Vivid9i三維激光掃描儀和polygoneditingtool軟件配合使用，獲得物體的表面數(shù)據(jù)，使學(xué)生理解3D激光掃描的基本原理和方法，了解模型重構(gòu)軟件的操作方法。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：美能達(dá)激光三維掃描儀vivid9i,polygoneditingtool軟件四、實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容：1認(rèn)識(shí)三維激光掃描的軟硬件組成，理解激光掃描的基本原理激光三角測(cè)距原理。即光源孔發(fā)射出一束水平的激光束掃描物體；激光線經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)平面鏡的作用，改變角度，使得激光線發(fā)射到物體表面；物體表面反射激光束，每一條激光線都通過(guò)CCD傳感器采集成一

2、幀數(shù)據(jù);根據(jù)物體表面不同的形狀，每條激光線反射回來(lái)的信息中就包含了物體的表面形狀和顏色數(shù)據(jù)信息。2數(shù)據(jù)測(cè)量1）調(diào)整三維掃描儀與被測(cè)物體之間距離，一般在0.5m2m之間。2）調(diào)整三角架，使三維掃描儀具有合適的高度和傾斜度，并鎖緊。3）打開(kāi)主機(jī)電源，摘下激光窗蓋和鏡頭蓋，按下任意鍵，顯示菜單屏，說(shuō)明激光掃描儀可以開(kāi)始工作。4）打開(kāi)計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)polygoneditingtool軟件，選擇vivid9i掃描儀，單擊File-Import-Digitizer-Option選項(xiàng)，進(jìn)行掃描設(shè)置。5）單擊File-Import-Digitizer-OneScan，打開(kāi)對(duì)話框,選定掃描目標(biāo)后，依次單擊AF、s

3、can按鈕，開(kāi)始對(duì)焦、掃描，然后單擊store按鈕，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。6）調(diào)整掃描角度，多次掃描。7）對(duì)多次掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、擬合。8）剪裁，除去廢棄點(diǎn)。三維建模可利用相應(yīng)專業(yè)軟件對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，造型，獲得被測(cè)物體的三維模型。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1說(shuō)明三維激光掃描儀的工作原理。簡(jiǎn)要說(shuō)明模型重構(gòu)的大致步驟。返回快速成型制造實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)名稱：快速成型機(jī)結(jié)構(gòu)認(rèn)知及加工操作。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)使用專業(yè)三維造型軟件構(gòu)建產(chǎn)品模型，對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行檢查和修復(fù)并完成切片處理，最后在激光快速成型機(jī)上加工出產(chǎn)品模型。本實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生了解快速成型制造過(guò)程與傳統(tǒng)的材料去除加工工藝過(guò)程的區(qū)別，理解快速成型制造工藝原理和特點(diǎn)。三、實(shí)驗(yàn)

4、設(shè)備：VantagexaFDM快速成型機(jī)、HRP-IIALOM快速成型機(jī)。四、實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容：熔融沉積造型（FDM）認(rèn)識(shí)FDM快速成型機(jī)的典型結(jié)構(gòu)，熟悉機(jī)床組成各部分名稱及功能。2數(shù)據(jù)準(zhǔn)備1）零件三維CAD造型，生成STL文件（使用Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD等軟件）；2）選擇成型方向并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；3）對(duì)STL文件進(jìn)行分層處理，啟動(dòng)INSIGRT軟件，按原型機(jī)要求設(shè)置相關(guān)硬件參數(shù)，打開(kāi)需選擇的STL文檔進(jìn)行分層、做支撐物、噴料路徑等編輯操作，儲(chǔ)存成*.cmb文檔。制造原型1）開(kāi)啟原型機(jī)，根據(jù)材料設(shè)置工作溫度。2）裝料及出料測(cè)試。啟動(dòng)軟件，添加*.cmb文檔，電腦自動(dòng)

5、將文檔指令傳輸給機(jī)器。輸入起始層和結(jié)束層的層數(shù)。單擊“Start”，系統(tǒng)開(kāi)始估算造型時(shí)間。接著系統(tǒng)開(kāi)始掃描成型原型。設(shè)備降溫原型制作完畢后，將系統(tǒng)關(guān)閉。為使系統(tǒng)充分冷卻，至少于30分鐘后再關(guān)閉散熱按鈕和總開(kāi)關(guān)按鈕。零件保溫零件加工完畢，下降工作臺(tái)，將原型留在成形室內(nèi)，薄壁零件保溫1520分鐘大型零件2030分鐘，過(guò)早取出零件會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力變形。模型后處理小心取出原型。去除支撐，避免破壞零件。成型后的工件需經(jīng)超聲清洗器清洗，融化支撐材料。疊層制造(LOM)1認(rèn)識(shí)HRP-IIALOM快速成型機(jī)的典型結(jié)構(gòu),熟悉機(jī)床各部分名稱及功能.(數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)械單元、激光器、冷卻系統(tǒng))；啟動(dòng)電源；打開(kāi)基礎(chǔ)開(kāi)關(guān)，按下調(diào)

6、試按鈕，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)；運(yùn)行程序，打開(kāi)強(qiáng)電，打開(kāi)加熱器，根據(jù)材料設(shè)置加熱溫度；調(diào)入準(zhǔn)備好的*.Stl文件，設(shè)置制造參數(shù)，并進(jìn)行模擬制造；模擬無(wú)問(wèn)題，選擇制造菜單，開(kāi)始制造過(guò)程；模型完成后，關(guān)閉加熱器，關(guān)閉強(qiáng)電，關(guān)閉系統(tǒng)及機(jī)床電源；模型冷卻后，從工作臺(tái)拿下，并用專用工具去除廢料。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)所做原型件分析FDM和LOM成形工藝的優(yōu)缺點(diǎn)；根據(jù)所給三維圖，進(jìn)形FDM成型工藝分析（定義成型方向，指出支撐材料添加區(qū)域，成型過(guò)程中零件精度易受影響的區(qū)域）；返回?cái)?shù)控電火花線切割機(jī)床操作實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜?shù)控電火花線切割機(jī)床的操作、圖形輸入、參數(shù)設(shè)置、軌跡生成及程序生成方法。能夠編制加工程序、正確裝卡工件

7、、找正工件、通過(guò)接觸感知對(duì)刀并加工；在加工過(guò)程中調(diào)節(jié)加工參數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：DK7725e數(shù)控電火花線切割機(jī)床，編程采用CAXA線切割軟件。三、實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容：1檢查機(jī)床急停按鈕是否按下，如沒(méi)有，先按下2打開(kāi)機(jī)床控制柜側(cè)面的電源開(kāi)關(guān)，等待機(jī)床啟動(dòng)。3機(jī)床啟動(dòng)后，順時(shí)針?lè)较蛐_(kāi)急停按鈕。4啟動(dòng)強(qiáng)電開(kāi)關(guān)，鍵盤(pán)回車確認(rèn)，進(jìn)入主菜單操作界面。5選擇測(cè)試菜單，檢查工作液澆注是否正常；如出水不暢，檢查各閥門(mén)是否開(kāi)啟，工作液箱內(nèi)液面高度是否在正常高度。根據(jù)工件厚度調(diào)節(jié)出水量。6檢查低速、高速運(yùn)絲是否正常，電極絲長(zhǎng)度是否合適，行程擋塊的位置應(yīng)在兩個(gè)貯絲簡(jiǎn)行程開(kāi)關(guān)之內(nèi)。7工件裝夾、找正。8選擇編程菜單，進(jìn)入編程

8、界面，編輯圖形，生成加工軌跡及加工程序。9返回主菜單，選擇人工操作菜單，通過(guò)相對(duì)移動(dòng)及找正命令移動(dòng)電極絲至軌跡起始位置。10返回主菜單，選擇加工菜單，調(diào)入加工程序，顯示程序所對(duì)應(yīng)圖形，開(kāi)始加工。11在加工過(guò)程中，觀察電壓表、電流表，如指針劇烈擺動(dòng)，調(diào)節(jié)加工參數(shù)與進(jìn)給速度，使指針?lè)€(wěn)定。12加工完成后，取出工件，測(cè)量尺寸，觀察線切割加工后工件表面黑白條紋。13卸下毛坯，移動(dòng)工作臺(tái)復(fù)位；按下急停按鈕，關(guān)閉機(jī)床電源。14清理機(jī)床工作臺(tái)，刀具，量具歸位。15打掃衛(wèi)生，并涂上機(jī)油。四、編程及加工編制如圖所示五角星加工程序，并記錄程序完成零件加工數(shù)控電火花成型機(jī)床操作實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜?shù)控電火花成型

9、機(jī)床結(jié)構(gòu)組成及加工操作：電極裝卡及找正；工件裝卡及找正；編制加工程序；使用接觸感知功能對(duì)刀；通過(guò)選擇不同的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行粗、中、精加工；觀察電火花成型加工后工件的表面特征。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：HCD400K數(shù)控電火花線切割機(jī)床。三、實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容：1認(rèn)識(shí)數(shù)控電火花成型機(jī)床的典型結(jié)構(gòu)：參考電火花成型機(jī)床原理圖熟悉機(jī)床實(shí)物組成各部分名稱及功能。電火花加工原理電火花成型機(jī)床原理圖2打開(kāi)機(jī)床控制柜側(cè)面的電源開(kāi)關(guān)，等待機(jī)床啟動(dòng)；3機(jī)床啟動(dòng)后，順時(shí)針?lè)较蛐_(kāi)急停按鈕；4啟動(dòng)強(qiáng)電開(kāi)關(guān)，進(jìn)入操作界面；5電極裝夾、調(diào)節(jié)球面鉸鏈夾頭的調(diào)節(jié)螺釘找正電極與工作臺(tái)垂直6工件裝夾：打開(kāi)工作臺(tái)前擋板，將工件用螺栓，壓板固定在工作臺(tái)

10、上，用百分表找正基準(zhǔn)邊與X軸平行。7工件找正：手動(dòng)控制電極移至工件左上角范圍內(nèi)，距離上端面約20，距離兩個(gè)相鄰側(cè)邊約20，執(zhí)行定位菜單中角定位子菜單，選擇第二象限對(duì)邊，分別設(shè)定X,Y軸方向移動(dòng)距離為40。執(zhí)行指令，定位工件。8.退出加工界面，打開(kāi)桌面上程序編輯軟件MD20edit,編寫(xiě)并保存如圖9-2所示矩形槽的加工程序。9返回加工界面,選擇加工菜單,調(diào)入編寫(xiě)好的程序。10在加工界面點(diǎn)擊工作液開(kāi)關(guān),在工作槽內(nèi)加入工作液,調(diào)節(jié)工作液高度控制開(kāi)關(guān)使工作液液面將加工區(qū)域浸沒(méi)。11加工參數(shù)的確定：根據(jù)粗、中、精加工的要求在加工界面輸入相應(yīng)的電規(guī)準(zhǔn)。12加工：點(diǎn)擊加工開(kāi)始按鍵,開(kāi)始放電加工。加工過(guò)程中,注意加工區(qū)域所發(fā)生的火花放電現(xiàn)象,觀察放電是否正常,觀察電壓表、電流表,如指針劇烈擺動(dòng),調(diào)節(jié)加工參數(shù)與進(jìn)給速度,使蝕除速度與進(jìn)給速度相一致。13.加工完成后，升