變速器葉輪片砂芯的打印關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、裝載機(jī)是一種典型的物流領(lǐng)域工程機(jī)械設(shè)備，廣泛應(yīng)用于散裝物料、管狀物料的裝載搬運(yùn)等領(lǐng)域。而變速器葉輪片是裝載機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的核心部件之一，其制造方式主要是傳統(tǒng)的低壓砂型鑄造，存在模具設(shè)計(jì)和制造周期長(zhǎng)、手工制模精度較差等問題這已成為制約產(chǎn)品更新研發(fā)速度的瓶頸，而3D打印技術(shù)的精確、高效等特點(diǎn)是解決上述問題的重要研究領(lǐng)域之一。
　　論文以實(shí)現(xiàn)變速器葉輪片砂芯的3D打印制造為目的，對(duì)噴墨砂型技術(shù)全流程展開研究，并對(duì)其可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。首先，采

2、用UG曲面造型和參數(shù)化建模方法，建立可用于3D打印且曲面銜接順暢、參數(shù)化的葉輪片砂芯三維模型，再結(jié)合蛛網(wǎng)仿生結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種有效避免“臺(tái)階效應(yīng)”和減少噴頭開關(guān)次數(shù)的新型掃描路徑規(guī)劃算法，設(shè)計(jì)并成功打印葉輪片砂芯，最后通過逆向建模實(shí)驗(yàn)檢測(cè)驗(yàn)證技術(shù)可靠性;主要工作內(nèi)容如下:
　　依據(jù)LG公司的裝載機(jī)變速器葉輪片的實(shí)體尺寸數(shù)據(jù)，利用Unigraphics NX(UG)三維設(shè)計(jì)軟件中NURBS曲線擬合功能對(duì)獲得的點(diǎn)坐標(biāo)集合進(jìn)行了葉片截

3、面型線的擬合，建立葉輪片的三維模型，并采用基于特征的參數(shù)化建模對(duì)砂芯主體進(jìn)行創(chuàng)建，從砂芯主體減去葉輪片三維模型便可獲得用于3D打印的葉輪片砂芯三維模型。
　　針對(duì)目前已有的3D打印掃描路徑規(guī)劃算法進(jìn)行研究分析，在STL模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行等層厚切片處理，并在輪廓偏置掃描的基礎(chǔ)上，借鑒蛛網(wǎng)的等距螺旋結(jié)構(gòu)，提出一種基于蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)的新型算法應(yīng)用于砂芯切片的掃描路徑規(guī)劃中，并通過MATLAB編程實(shí)現(xiàn)掃描路徑規(guī)劃算法并展示。
　　對(duì)砂芯3