1、联合实验室整体介绍

1）目的：为了满足本科教学中关于快速制造的实验要求，提高先进制造技术水平，本项目于上海福斐科技发展有限公司合作，共投入1500000元用于快速制造实验系统建设，通过反求设备、点云处理软件、快速成型机、快速制模机，目前已建成反求、点云处理、快速成型、快速制模实验子系统。

2）实验室开展教学情况

图1 学生在实验室进行试验

 

学生在快速制造实验平台中完成产品和概念模型的三维扫描，点云数据处理，三维数模重构，数字模型的快速制造，以及基于快速制造获得的样件浇注出硅胶模等实验，该实验平台为学生掌握产品快速研发技术提供了全面的软硬件支持。

 

(a) 点云数据                     (b) 三维数模

图2 吹风头反求模型

  

(a) 点云数据          (b) 三维数模

图3 香皂盒反求模型

 

    
 (a) 点云数据  (b) 三维数模  (c) FDM成型样件  (d) 快速制模获得的硅胶模

                            图4 壳体反求及快速制造

2、实验室关于快速成型方面的设备有快速成型、三维扫描仪、真空浇注机、逆向软件等

 

    图5  相关设备图片

  1） Solutionix Rexcan III 1.4M三维扫描仪

技术参数：                                         

扫描距离：420mm-1340mm

单幅扫描范围：66x 66mm-810 x 810mm2

点距：0.04-0.48mm（细节表现好）

单幅扫描速度：140万点 / 4秒

扫描精度：<0.007mm

拚合精度：0.01mm

扫描速度：每秒扫描范围可达66mm-810mm（对角线）

测量角度：10°- 25°测深孔能力好；（由于成10°角，被扫描物体的获取景深比率＞1.5，更容易扫描物体的景深部位，确保每个部位都能扫到，减少盲点的产生）

例子：

图6 扫描实例

2）FDM360mc快速成型机

主要技术参数：

托盘尺寸：X×Y×Z≥354×254×254mm；

成型面积（X/Y）：≥350×350 mm；

成型高度：≥250mm；

分层厚度：0.127mm—0.254mm

成型精度：≤±0.127mm（L≤127mm）； ≤±0.15%（L＞127mm）；

支撑方式：支撑结构自动形成，必须能够是水溶性支撑；可制作中空样件以节省材料，加快加工速度。

 例子：

图6 快速制造产品实例

3）易维”VCM600真空浇注机介绍

技术参数：

产品型号：VCM600

外形尺寸：1000mm（W）×1000mm（D）×1000mm（H）

模型尺寸：600mm（W）×600mm（D）×400mm（H）

抽真空时间：3min

排气时间：30sec

复模精度：±0.2mm

电源：380VAC，50Hz，2KW

重量：1.5T

例子：

 

                  图7 真空浇注产品实例

4）软件（Geomagic Studio&Geomagic  Qualify）

a、Geomagic Studio 可根据任何实物零部件自动生成准确的数字模型。Geomagic Studio 为新兴应用提供了理想的选择，如定制设备大批量生产、即定即造的生产模式以及原始零部件的自动重造。作为一款逆向造型软件, Geomagic 可以方便地完成对点云数据的处理, 点云三角化、曲面拟合等, 主要功能有: 自动将点云数据转换为多边形, 快速减少多边形数目,把多边形转换为NURBS 曲面, 曲面分析以及输出交换数据文件, Geomagic 再处理点云, 点云转为三角网格面方面很出色, 但提供的曲面造型与辅助的检测功能和功能完备的商用CAD/CAE 软件比较起来还有着不小的差距。

b、Geomagic  Qualify可以将原始数据同处理后数据相比较，进行自动检测，并可自动生成检测报表，可清楚地读取对比数据。

例子：

图8 逆向软件应用实例

图片说明

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