快速成型技术与数控技术在手版制作中的应用比较

　　2.5 成型原理与加工的复杂程度

　　快速成型技术是一种基于离散，堆积成形原理的新型制造方法，也就是利用增加材料的方法进行加工。不管产品内、外部结构的如何复杂，不需要任何刀具、模具及工装夹具，就可以一次成型，使复杂模型的直接制造成为可能。而数控技术是依据CAD三维模型的驱动，在整块材料上挖掘而成的技术方法，实质是去除材料加工，即减材加工。由于数控技术和快速成型技术的成型原理不同，决定了它们制作手版复杂程度上有很多的区别。快速成型技术的堆积原理决定了它对复杂手版的适应性，图2中所显示的复杂的阀体零件，在其手版的制作时，应该选择快速成型技术制作。

    图2 快速成型制造的阀体零件

　　图2中的阀体零件按照传统的设计制造要经过定毛坯图、设计制造模具、设计工艺规程、模具试模、精密铸造等工艺过程，往往一个周期下来，铸件结构工艺性的错误、零件网设计上的一些问题才逐步暴露，需要考虑重新设计毛坯图，这对模具的影响是相当大的，可能要大修，甚至可能要报废。往往要对以前的工作又要再来一个轮回，甚至几个轮回。有了快速成型技术，只要根据毛坯图在电脑里完成三维实体造型，并用激光快速成型烧制出树脂模，再根据树脂模就可生产出铸件，这样可提高新产品开模的一次成功率，大大降低开模风险。通过快速成型出来的样品，可以及时发现产品设计的错误，做到早找错早更改，避免开模及后续工序所造成的大量损失。

3 概念车车身手版制作实例

　　车身是轿车中的一个重要部件，它的质量直接影响到轿车的外观和整车外观造型。车身的生产分为设计与制造两部分，传统的开发过程往往是从设计人员的画图开始，然后制造模具，最终生产出可投入市场的产品。由于模具属单件生产，设计和制造是一一对应的，模具设计人员的工作特别繁重。模具的制造更是一个艰辛的过程，其制造方法主要是对术材或金属毛坯进行车、铣、刨、钻、磨、电蚀及手工刻制等加工，这种加工方法精度低、制造周期长，直接影响模具的制造精度和生产效率。车身模型是一个复杂的壳类零件，进行手版制作是一个繁琐的过程。在竞争日益激烈、要求尽可能缩短新产品开发周期的市场经济中，这必然导致产品在与同类产品的竞争中处于劣势，从而影响到企业的经济效益。如果采用快速成型技术，则可以大大缩短制造周期。降低制造成本。

　　应用数控技术制作概念车身的手版，首先采用三维造型软件建立概念车身的模型，其次生成数控加工G代码，然后在机床中进行加工。由于概念车的车身是壳类零件，在数控机床上加工不是很理想，同时概念车身外形轮廓很复杂。曲线、孔等都是分布在不同的方向上，这就要求数控机床性能非常高，至少要4轴以上的数控机床才能完成加工任务，而且在加工过程中还需要翻转工件。所以，在数控机床中制作手版概念车身不是最合适的选择．应该选择快速成型技术进行概念车身手版制作。但是采用快速成型技术也有一些制约，如概念车身模型受成型机工作台的尺寸限制，不能按实物1：1的比例进行制作，只能按一定的比例缩小手版模型，图3为快速成型制作的车身手版。

    图3 概念车身的手版

4 结论

　　由于激烈的市场竞争，要求产品设计周期不断缩短。快速成型技术和数控技术的应用，在对手版制作中的共同意义是可以加速工程师头脑中的设计方案转变为现实的产品，提高新产品的设计质量和新产品的开发能力，避免设计差错，降低新产品的试制成本，以更少的时间推出更好的产品，提高市场竞争能力。但是两者在具体的应用中还是有差别．必须认真考虑和分析手版模型的结构、要求后再进行选择合适的制作方式。只有这样才能充分发挥和体现快速成型技术和数控技术最佳效果。