[發(fā)明專利]一種聚乳酸增減材工藝設(shè)計(jì)及粗糙度測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011064170.8
• 申請日: 2020-10-01
• 公開（公告）號(hào): CN112229363A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建剛;李建剛
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B21/30
• 分類號(hào): G01B21/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種聚乳酸增減材工藝設(shè)計(jì)及粗糙度測量方法，其特征在于：

包括以下步驟：

第一步，CAD建模設(shè)計(jì)過程

根據(jù)增減材工藝要求，通過理論分析與試驗(yàn)，設(shè)計(jì)成形件的幾何形狀，其設(shè)計(jì)尺寸為100×100×100mm3立方體，并采用CAD軟件建立成形件的三維模型，并將模型保存為STL格式文件；

第二步，聚乳酸增材成形工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

將成形件STL格式文件，導(dǎo)入陜西理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院增材制造實(shí)驗(yàn)室的Makerbotmini 3D打印機(jī)軟件平臺(tái)（控制軟件：Maker ware、操作系統(tǒng)：Windows XP /Vista / Win7、打印文件格式：STL、XY軸定位精度：0.011mm、z軸定位精度：0.0025mm），成形平臺(tái)工作溫度：110℃，噴頭工作溫度：215℃，采用自動(dòng)加載支撐的方式；

第三步，聚乳酸增材成形工藝過程

采用Makerbot mini 3D打印機(jī)原裝進(jìn)口黑色1.75mm聚乳酸絲材，通過送絲裝置送入Makerbot mini 3D打印機(jī)打印頭，等待預(yù)熱10分鐘，開始進(jìn)行聚乳酸立方體試驗(yàn)件的增材成形打印工藝過程，共打印立方體成形件8個(gè)，打印層厚分布為：0.05mm、0.10mm、0.15mm、0.20mm、0.25mm、0.30mm、0.35mm、0.40mm、0.45mm，打印完畢進(jìn)行標(biāo)記處理，避免發(fā)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤采集；

第四步，聚乳酸增材成形試驗(yàn)件模擬加工

應(yīng)用CAM軟件，建立試驗(yàn)件的表面減材加工的路徑，設(shè)計(jì)雕銑工藝參數(shù)，主軸的轉(zhuǎn)速10000r/min，進(jìn)給量0.1mm，由于加工非金屬材料，冷卻液關(guān)閉，刀具采用直徑為10mm的三刃立銑刀，切削方式：等距環(huán)切，再進(jìn)行模擬加工；

第五步，聚乳酸減材成形工藝過程

在JTGK-500H 高速數(shù)控雕銑機(jī)上行乳酸試驗(yàn)件的單面銑削加工（立銑刀轉(zhuǎn)速 10000r/min，背吃刀量 0.1mm），通過改變切削方式(雙向等環(huán)距、單向、螺旋等)，得到不同粗糙度的聚乳酸平面；

第六步，數(shù)據(jù)處理與工藝方法優(yōu)化

采用TR210手持式表面粗糙度測量儀，對(duì)其表面進(jìn)行測量，分析測量的數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，通過對(duì)聚乳酸成型件進(jìn)行銑削的正交試驗(yàn)研究，結(jié)合表面粗糙度測量的數(shù)據(jù)，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析可以得到，確定最優(yōu)的銑削參數(shù)與成形件表面質(zhì)量之間關(guān)系。