金屬增材制造工藝制訂與實施 課件項目一 任務(wù)四

項目一

打印義齒牙冠THREEDIMENSIONALPRINTINGSLM:Selectivelasermelting（選擇性激光熔化）是利用金屬粉末在激光束的熱作用下快速熔化、快速凝固的一種技術(shù)?！督饘僭霾闹圃旃び喼贫ㄅc實施》教材課件任務(wù)四后序處理與檢測任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)STATUSOFINDUSTRYDEVELOPMENTYOURLOGO?任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解金屬打印后序處理的常見工藝特點；2.能掌握簡單的線切割操作，完成打印件的切割；3.能掌握噴砂設(shè)備的基本操作，完成噴砂表面處理工作。任務(wù)三實施打印與控制【后處理工藝路線】本項目產(chǎn)品義齒牙冠已完成增材部分加工，后序處理相對簡單，主要是完成義齒牙冠的去應(yīng)力退火、線切割切割以及對打印基板的修復(fù)處理，特制定以下后處理工藝路線，我們將分步驟進(jìn)行展開學(xué)習(xí)（參見圖1-4-1）：

圖1-4-1后序處理流程圖任務(wù)三實施打印與控制【去應(yīng)力退火】一、去應(yīng)力退火設(shè)備介紹去應(yīng)力退火爐又稱低溫退火爐，主要消除金屬打印件、鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件以及機(jī)加工中的殘余應(yīng)力，工藝是將工件慢慢加熱到去應(yīng)力工藝溫度（低于再結(jié)晶溫度）后，保溫一段時間后，然后隨爐冷卻的熱處理工藝。去應(yīng)力加熱溫度一般較低，不改變組織狀態(tài)，能保留冷作、熱作或表面硬化效果，可消除毛坯件和零件中的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸及形狀，減少零件在切削加工和使用過程中的形變和裂紋傾向。高溫快速退火爐特點：采用前開式爐門，以硅鉬棒為加熱元件，智能溫度調(diào)節(jié)儀和雙鉑銠熱電偶配套使用，對爐內(nèi)溫度進(jìn)行測溫調(diào)節(jié)和自動控制，最高工作溫度可達(dá)1700℃。能夠自動升溫、自動降溫、無需值守。圖1-4-2快速退火爐任務(wù)三實施打印與控制二、熱處理基本安全規(guī)程1.穿戴好必要的防護(hù)用品。2.操作前要熟悉熱處理設(shè)備使用方法及其它工具、器具。3.用電阻爐加熱時，工件進(jìn)爐、出爐應(yīng)先切斷電源，以防觸電。4.出爐后的工件不能用手摸，以防燙傷。5.處理工件要認(rèn)真看清圖紙要求及工藝要求，嚴(yán)格按照工藝規(guī)程操作。6.實習(xí)完后，打掃場地衛(wèi)生，工具用具放好。任務(wù)三實施打印與控制三、去應(yīng)力退火操作過程本工序環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容是正確使用退火爐對義齒牙冠進(jìn)行去應(yīng)力退火。本產(chǎn)品零件材料為鈷鉻合金，去應(yīng)力退火工藝如下：(1)將經(jīng)過激光選區(qū)熔化成型的義齒牙冠放入加熱爐內(nèi)，抽真空；(2)升溫:以50-150℃/min的升溫速率從室溫升至850-1050℃；(3)保溫:在850-1050℃保溫10-25min；(4)隨爐冷卻。具體操作步驟參見下表：任務(wù)三實施打印與控制步驟說明及圖示1.退火爐檢查與確認(rèn)檢查退火爐周邊是否存在安全隱患；檢查退火爐各連接線插頭是否正常。2.接通電源打開機(jī)箱電源保護(hù)開關(guān)任務(wù)三實施打印與控制3.放入工件打開爐門，將型芯連同基板一同放進(jìn)爐內(nèi)4.開始加熱準(zhǔn)備堵好隔熱耐燒板，然后關(guān)好爐門，按下加熱準(zhǔn)備按鈕；任務(wù)三實施打印與控制5.選擇合適檔位參數(shù)（1）按<SV>鈕將SV值設(shè)定至相應(yīng)退火溫度（900℃）；（2）按<TIME>鈕將保溫時間設(shè)置為15min。6.退火過程（1）按下<RUN>運(yùn)行主程序，退火過程即開始。（2）自動實現(xiàn)加熱并保溫，然后隨爐冷卻。7.完成退火退火結(jié)束后，按下加熱停止按鈕，關(guān)閉電源開關(guān)，即結(jié)束退火操作全部過程。任務(wù)三實施打印與控制四、去應(yīng)力退火相關(guān)注意事項與問題退火的類型：鋼的退火分為擴(kuò)散退火,完全退火,不完全退火,等溫退火,球化退火,再結(jié)晶退火,中間退火,去應(yīng)力退火等幾種，其中常用的主要有以下三種：1.不完全退火。不完全退火是將鐵碳合金加熱到Ac1-Ac3之間溫度，達(dá)到不完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻的退火工藝。不完全退火主要適用于中、高碳鋼和低合金鋼鍛軋件等，其目的是細(xì)化組織和降低硬度，加熱溫度為Ac1+(40-60)℃，保溫后緩慢冷卻。2.球化退火。只應(yīng)用于鋼的一種退火方法。將鋼加熱到稍低于或稍高于Ac1的溫度或者使溫度在A1上下周期變化，然后緩冷下來。目的在于使珠光體內(nèi)的片狀滲碳體以及先共析滲碳體都變?yōu)榍蛄?，均勻分布于鐵素體基體中(這種組織稱為球化珠光體)。具有這種組織的中碳鋼和高碳鋼硬度低、被切削性好、冷形變能力大。對工具鋼來說，這種組織是淬火前最好的原始組織。3.去應(yīng)力式退火。去應(yīng)力退火是將工件加熱到Ac1以下的適當(dāng)溫度（非合金鋼在500~600℃），保溫后隨爐冷卻的熱處理工藝稱為去應(yīng)力退火。去應(yīng)力加熱溫度低，在退火過程中無組織轉(zhuǎn)變，主要適用于毛坯件及經(jīng)過切削加工的零件，目的是為了消除毛坯和零件中的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸及形狀，減少零件在切削加工和使用過程中的形變和裂紋傾向。任務(wù)三實施打印與控制【線切割加工】一、線切割設(shè)備介紹線切割設(shè)備是在電火花穿孔、成形加工的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的（參見圖1-4-3）。是利用移動的金屬絲(鉬絲、銅絲或者合金絲)作電極絲，靠電極絲和工件之間脈沖電火花放電，產(chǎn)生高溫使金屬熔化或汽化，形成切縫，從而切割出零件的加工方法。（參見圖1-4-4）圖1-4-3線切割機(jī)床圖1-4-4線切割機(jī)床原理圖任務(wù)三實施打印與控制二、線切割安全操作規(guī)程1.操作者必須熟悉設(shè)備的一般結(jié)構(gòu)和性能，嚴(yán)禁超性能使用設(shè)備。2.工作前操作者應(yīng)穿戴好各種勞保用品，以確保工作安全。3.操作者不可違反使用手冊所列各項要求與規(guī)定。4.嚴(yán)禁移動或損壞安裝在機(jī)床上的警告標(biāo)牌、銘板。5.操作者必須嚴(yán)格遵守勞動紀(jì)律，不能空離崗位，設(shè)備在運(yùn)行中不得從事與工作無關(guān)的其它工作，做到機(jī)轉(zhuǎn)人在，人走機(jī)停，非操作人員不得亂動機(jī)床的任何按鈕和裝置。6.機(jī)器上的任何保護(hù)設(shè)施，均不可擅自移去或修改。7.禁止在機(jī)床周圍放置障礙物，工作空間應(yīng)足夠大。8.某一項工作如需倆人或多人共同完成時，應(yīng)注意相互間的協(xié)調(diào)一致。9.不允許采用壓縮空氣清洗機(jī)床、電氣柜及NC單元。任務(wù)三實施打印與控制三、線切割加工過程本工序環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容是運(yùn)用線切割機(jī)床，通過簡單的直線切割路徑，完成義齒牙冠與打印基板的分離，具體操作步驟見下表：步驟說明及圖示1.線割前檢查與確認(rèn)（1）機(jī)床開始工作前要有預(yù)熱，認(rèn)真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常，如機(jī)床長時間末開動，可先采用手動方式向各部分供油潤滑。（2）認(rèn)真檢查絲筒運(yùn)動機(jī)構(gòu)、冷卻液系統(tǒng)是否正常，若發(fā)現(xiàn)異常并及時報修。任務(wù)三實施打印與控制2.設(shè)備開機(jī)打開設(shè)備總開關(guān)；啟動控制系統(tǒng)面板，完成系統(tǒng)自檢；試啟動切削液泵，檢查切削液供給系統(tǒng)是否正常；試啟動鉬絲轉(zhuǎn)筒，檢查轉(zhuǎn)筒行程往返是否正常；檢查高頻電源工作是否正常，并調(diào)整好相關(guān)參數(shù)；一切正常后，開始裝夾工件。任務(wù)三實施打印與控制3.工件裝夾（1）以打印基板作為基準(zhǔn)進(jìn)行裝夾,可用磁力表座作為垂直裝夾基準(zhǔn)；（2）還要結(jié)合切割部位和切割方向進(jìn)行考慮，保證基板面與切割方向平行，可采用百分表找正。4.程序編制（1）切割路徑緊貼基板面，但又不能切到基板為準(zhǔn)（打印支撐高度留量2毫米）；（2）切割路徑為一條直線，直線長度大于義齒牙冠最大排布直徑即可；（3）在線切割繪圖界面繪制一條X方向的直線，長度大約200毫米；（4）繪圖后點擊【執(zhí)行1】，進(jìn)入編程界面，點擊【鉬絲軌跡】自動設(shè)置切割程序起終點，生成程序并后置保存（這里命名1423）；（5）點擊【返主】轉(zhuǎn)至【加工】界面。（6）調(diào)取程序，可進(jìn)行模擬檢查；（7）檢查無誤，可設(shè)置推送合適的電加工參數(shù)：【D其它參數(shù)】-【8高頻組號和參數(shù)】-【3送高頻參數(shù)】-選【0】。（8）電參數(shù)推送后，電極得電壓表會有波動顯示，為鉬絲對刀加工做好了準(zhǔn)備。任務(wù)三實施打印與控制【打印基板車削】一、數(shù)控車設(shè)備介紹

數(shù)控車床是使用較為廣泛的數(shù)控機(jī)床之一（參見圖1-4-5）。它主要用于軸類零件或盤類零件的內(nèi)外圓柱面、任意錐角的內(nèi)外圓錐面、復(fù)雜回轉(zhuǎn)內(nèi)外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔及鏜孔等。數(shù)控機(jī)床是按照事先編制好的加工程序，自動地對被加工零件進(jìn)行加工。圖1-4-5數(shù)控車床任務(wù)三實施打印與控制二、數(shù)控車安全規(guī)程1.進(jìn)入數(shù)控車削工作場地后，應(yīng)服從安排，不得擅自啟動或操作車床數(shù)控系統(tǒng)。2.按規(guī)定穿、戴好勞動保護(hù)用品。3.不準(zhǔn)穿高跟鞋、拖鞋上崗，不允許戴手套和圍巾進(jìn)行操作。4.開機(jī)床前，應(yīng)該仔細(xì)檢查車床各部分機(jī)構(gòu)是否完好，各傳動手柄、變速手柄的位置是否正確，還應(yīng)按要求認(rèn)真對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行潤滑保養(yǎng)。5.操作數(shù)控系統(tǒng)面板時，對各按鍵及開關(guān)的操作不得用力過猛，更不允許用扳手或其它工具進(jìn)行操作。6.完成對刀后，要做模擬換刀試驗，以防止正式操作時發(fā)生撞壞刀具或工作臺室內(nèi)的各種機(jī)床組件的設(shè)備事故。7.在數(shù)控車削過程中，不允許隨意離開工作崗位，以確保安全。8.操作數(shù)控系統(tǒng)面板及操作數(shù)控機(jī)床時，嚴(yán)禁兩人同時操作。9.自動運(yùn)行加工時，操作者應(yīng)集中思想，左手手指應(yīng)放在程序停止按鈕上，眼睛觀察刀尖運(yùn)動情況，右手控制修調(diào)開關(guān)，控制機(jī)床拖板運(yùn)行速率，發(fā)現(xiàn)問題及時按下程序停止按鈕，以確保刀具和數(shù)控機(jī)床安全，防止各類事故發(fā)生。任務(wù)三實施打印與控制三、數(shù)控車削過程本工序環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容是通過車床完成YLM120金屬打印基板的端面切削加工，為設(shè)備后序打印做好準(zhǔn)備。具體操作步驟參見下表：表1-4-2車削加工步驟說明表步驟說明1.加工前檢查與確認(rèn)（1）CNC電箱檢查；（2）檢查操作面板及CRT單元；（3）數(shù)控機(jī)床限位開關(guān)檢查。任務(wù)三實施打印與控制2.機(jī)床啟動啟動前確認(rèn)急停開關(guān)處于“按下”狀態(tài)，可避免浪涌電流沖擊。打開機(jī)