Файл: Курсовая работа по специальности 15. 02. 09 Аддитивные технологии по дисциплине мдк 02. 02. Тема Сравнительный анализ точности печати на 3D принтере студент группы 3адт балаян В. Г. 1 Февраля.docx
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 185
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
НА 3D ПРИНТЕРЕ PICASO 3D Designer X PRO и Objet Eden 350
В соответствии с ГОСТ [2] в CAD модуле программного продукта NX необходимо спроектировать объемные модели тестовых образцы и их пронумеровать (рисунок 26).
Рисунок 26 Размеры образцов, используемых в эксперименте Системой Eden принимаются:
-Файлы STL
-Файлы SLC
Возможности системы Eden таковы, что она может принимать оба типа файлов одновременно. STL является сокращением от Standard Triangulation Language. Этот язык рассматривает любой объект как набор поверхностей и описывает каждую поверхность объекта как набор треугольников. Например, квадрат может быть описан как два треугольника; куб (шесть квадратов) как 12 треугольников. Искривленные поверхности нуждаются в большем количестве треугольников для их описания. Чем выше отклонение (для гладких поверхностей), тем большее количество треугольников необходимо. В результате, описание высококачественных объектов требует достаточно объемный файл. Большинство САПР могут экспортировать файлы STL. Системой Eden эти файлы используются для выращивания образцов (быстрое прототипирование) и, также, для прямого изготовления форм для серийного производства.
Файлы STL являются ASCII (text) файлами. Содержимое каждого файла начинается с "solid" и заканчивается "end-solid" (прописными буквами). Между этими двумя ключевыми словами находится список треугольников, который описывает стороны модели. Каждый треугольник обозначает одиночный нормальный вектор, направленный от поверхности модели, затем следуют его X-
Y-Z координаты. Это является расширенными Cartesian координатами и является значениями с плавающей точкой. Координаты всех треугольников должны быть положительными и должны находиться в объеме модели.
SLC является сокращением от Stereo-Lithography Contour. Файлы SLC описываю двухмерные контуры трехмерных моделей.Линии этих контуры являются полилиниями. Файлы SLC являются ASCII (text) файлами, которые описывают модель как серию сечений. Это означает, что модели описанные файлом SLC не могут быть ориентированы; только их масштаб (размер) и положение на лотке могут быть изменены. По этой причине, ориентация модели в пространстве должна быть определена перед сохранением файла SLC. Из-за данных свойств файлов SLC, отображение моделей в Objet Studio может отличаться от отображения файлов STL.
Таким образом, система Eden 350 может работать только с двумя видами файлов: stl и.slc. Проектирование цифровых моделей Для преобразования файла в STL формат (в CAD программе NX):
1. В меню Файл необходимо выбрать Экспорт STL.
2. В диалоговом окне Экспорт STL необходимо задать допуск на триангуляцию и допуск на смежность (рисунок 27).
Рисунок 27 – Экспорт модели в формат STL
3. Нажимаем ОК и выбираем директорию, в которую необходимо сохранить модель.
4. Далее необходимо выбрать модель для экспорта.
5. Нажимаем кнопку OK.
Программное обеспечение Objet для 3D печатной системы Eden состоит из двух приложений:
• Objet Studio
• Job Manager
С помощью Objet Studio подготавливаются входные файлы для выращивания на 3D принтере Eden. Objet Studio предоставляет широкий спектр возможностей по подготовке файлов к выращиванию, но всегда использует следующие базовые процедуры:
1.Размещение одного или более объектов на лотке вывода.
2. Позиционирование объекта (ов) на лотке.
3. Конфигурирование параметров объектов и лотка.
4. Сохранение конфигурации лотка как otf (Objet Tray Format) файла.
5. Передачу otf файла на 3D принтер Eden для выращивания.
Приложение Job Manager отображает очередь и статус работ, отправленных только с данного компьютера, и позволяет редактировать только эти работы. Необходимо запустить приложение Objet Studio, дважды кликнув по этой иконке на рабочем столе. Запустится Objet Studio, отобразив пустой лоток вывода (рисунок 28).
Рисунок 28 Лоток вывода приложения Objet Studio
Для выращивания тестовых образцов в количестве 10 штук, необходимо открыть файл с моделью в формате stl в Objet Studio и расположить объект на лотке вывода. В панели инструментов необходимо выбрать тип основного материала – FullCure 720.
Для размещения объекта на лотке вывода необходимо открыть диалоговое окно Insert. Из меню Object, выбрать Insert, или на панели инструментов, кликнуть значок Insert Model, или кликнуть правой кнопкой мышки на лотке вывода и выбрать Insert. Появится диалоговое окно Insert (рисунок 29).
В поле Имя файла, указываем необходимую папку.
В поле Тип файла, необходимо выбрать файл формата. stl.
Рисунок 29 – Диалоговое окно Insert
По необходимости, можно выбрать следующие опции:
• Units выбор миллиметров или дюймов для единиц измерения объекта.
• Number of copies выбор необходимого числа копий выбранной модели для размещения на лотке вывода.
• Arrange models для автоматического размещения моделей на лотке вывода для повышения эффективности производства моделей. Нажимаем открыть. Диалоговое окно закроется и Objet Studio разместит тестовые образцы на лотке вывода (рисунок 30).
Рисунок 30 – Размещение тестовых образцов на лотке вывода
Для качественного выращивания образцов и с требуемой точностью важно грамотно расположить объекты на лотке вывода. Objet Studio обладает функцией автоматического расположения объектов. Тем не менее, необходимо проверить, что объекты ориентированы логически.
Существует два способа расположения объектов в Objet Studio на лотке вывода. Каждый раз, когда объект помещается на лоток вывода, необходимо выбрать Arrange models в диалоговом окне Insert. После размещения нескольких объектов на лотке вывода, необходимо выбрать select Tools> utomatic Placement. Присутствует возможность ручного расположения объектов на лотке вывода даже, если они были автоматически упорядочены (используя опцию Arrange models в диалоговом окне Вставка). Ориентация цифровых моделей на лотке вывода влияет на скорость и эффективность их производства на 3D принтере, где и сколько будет использовано материала модели и будет или нет поверхность модели глянцевая. На рисунке 31 представлены выращенные тестовые образцы.
Рисунок 31 – Выращенные тестовые образцы на 3D принтере
После выращивания необходимо удалить материал поддержки с помощью установки WaterJet. Температура хранения образцов должна составлять 15…25 0С. Наружные измерения линейных размеров образцов необходимо производить с помощью гладких микрометров МК с диапазоном измерений 0-25, 0-50 и 0-75, имеющих цену деления 0,01 мм и допустимую погрешность ±0,004 мм.
На рисунке 30 показана типовая конструкция гладкого микрометра. К его основным деталям и узлам относятся скоба 1, пятка 2, микровинт 4, стопор винта 5, стебель 6, барабан 7 и трещотка 8 микрометрической головки, преобразующей вращательное движение барабана в поступательное движение микровинта.
Рисунок 32 – Микрометр гладкий МК
Необходимо произвести на тестовых образцах измерение трех линейных размеров, а, b и c, соответствующих 10, 70 и 2 мм на 3D модели (рисунок 33).
Рисунок 33 Измеряемые параметры у образцов
Измеренные значения необходимо записать в соответствующие графы таблицы (см. приложение 1). Величины свободной линейной усадки необходимо рассчитать по формуле (1):
αl = (l0 – l) / l0, (1)
где l0 соответствующий размер на 3D модели, мм; l соответствующий размер на образце после усадки, мм. Отклонение линейных размеров относительно номинальных значений рассчитываются по формуле (2):
Δ = ΔНОМ ΔИЗМЕР, (2) где ΔНОМ номинальный линейный размер на 3D модели, мм; ΔИЗМЕР измеренный линейный размер на тестовом образце, мм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В пособии рассмотрены основные технологии для печати. FDM и PolyJet послойного выращивания моделей, приведены конструктивные элементы 3D принтера Objet Eden 350 PICASO 3D Designer X PRO, представлены основные характеристики используемых материалов, показан принцип проектирования 3D моделей для процесса послойного выращивания. Представленные сведения позволяют студентам в полном объеме провести исследование по определению точности выращенных моделей и рассчитать отклонения линейных размеров относительно номинала.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ:
1. Черепахин, А. А. Технологические процессы в машиностроении учебное пособие / А. А. Черепахин, В. А. Кузнецов. — 3-е изд., стер. Санкт-Петербург Лань, 2019. —184 с. ISBN 978-5-8114-4303-1. Текст электронный // Лань электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/118618
2. Копылов, Ю. Р. Основы компьютерных цифровых технологий машиностроения учебник для спо / Ю. Р. Копылов. — Санкт-Петербург Лань, 2021. — 496 с. — ISBN 978-5-8114-6976-5. — Текст электронный // Лань электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/153940
3. Копылов, Ю. Р. Компьютерные технологии в машиностроении. Практикум учебник для спо / Ю. Р. Копылов. — Санкт-Петербург Лань, 2021. — 500 с. — ISBN 978-5-8114-6977-2. — Текст электронный // Лань электронно- библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/154119
4. Каменев, С. В. Технологии аддитивного производства учебное пособие для СПО / С. В. Каменев, К. С. Романенко. — Саратов
Профобразование, 2020. — 144 c. — ISBN 978-5-4488-0564-6. — Текст электронный // Электронный ресурс цифровой образовательной среды СПО PROFобразование :[сайт]. — URL: https://profspo.ru/books/92180
5. Кравченко, Е. Г. Аддитивные технологии в машиностроении учебное пособие для СПО / Е. Г. Кравченко, А. С. Верещагина, В. Ю. Верещагин. — Саратов Профобразование, 2021. — 139 c. — ISBN 978-5-4488-1193-7. — Текст электронный // Электронный ресурс цифровой образовательной среды СПО PROFобразование : [сайт]. — URL: https://profspo.ru/books/105721
6. Катунин, Г. П. Мультимедийные технологии учебник для спо / Г. П. Катунин. — Санкт-Петербург Лань, 2020. — 644 с. — ISBN 978-5-8114-5643-7.
— Текст электронный // Лань электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/152626
7. Аддитивные технологии в дизайне и художественной обработке материалов
: учебное пособие для СПО / Е. С. Гамов, В. А. Кукушкина, М. И. Чернышова, И. Т. Хечиашнили. — 2-е изд. — Липецк, Саратов Липецкий государственный технический университет, Профобразование, 2021. — 72 c. — ISBN 978-5-00175- 028-4, 978-5-4488-0979-8. — Текст электронный // Электронный ресурс цифровой образовательной среды СПО PROFобразование [сайт]. — URL: https://profspo.ru/books/101612
8. Зубарев, Ю. М. Процессы обработки и инструмент для формообразования поверхностей деталей учебник для спо / Ю. М. Зубарев, В. П. Максименко. — Санкт-Петербург Лань, 2020. — 152 с. — ISBN 978-5-8114-5374-0. — Текст электронный // Лань электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/149300.
9. Мовнин, М. С. Основы технической механики учебник / М. С. Мовнин, А. Б. Израелит, А. Г. Рубашкин под редакцией П. И. Бегун. — 2-е изд. — Санкт- Петербург: Политехника, 2020. — 287 c. — ISBN 978-5-7325-1087-4. — Текст электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/94833.html
10. Хозяев, И. А. Основы технологий пищевого машиностроения учебное пособие / И. А. Хозяев. — Санкт-Петербург Лань, 2019. — 264 с. — ISBN 978-5- 8114-3597-5. — Текст электронный // Лань электронно-библиотечная система.
— URL: https://e.lanbook.com/book/118623
11. ЭБС - https://www.iprbookshop.ru
12. ЭБС - https://e.lanbook.com
13. ЭБС - https://book.ru
14. ЭБС - https://www.studentlibrary.ru
15. ЭБС - https://profspo.ru.
Приложение А
Рисунок 34-Шнек
Рисунок 35-Опора
