第337章美国行

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    金明浩不让皮特说这些后，金明浩就让皮特说下简单的，然而金明浩没有想到皮特又开始硕了一大堆。快速原型()技术是在20世80年代中期发展起来的一种先进成形制造技术，它通过计算机、数控、激光和材料等高新技术的集成，快速获得机械零件的原型。快速原型技术作为新产品开发中不可缺少的重要环节，它直接影响新产品开发周期和开发费用。目前快速原型技术主要有堆积成形方式和去除成形方式两种。堆积成型方式是按一定顺序添加材料来制造原型，其典型代表是sla、sls、lom、fdm等快速成形技术。它在不需要工具或模具的情况下，能够直接从cad模型快速地制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维原型或零件，但也存在可选用材料种类有限、可制造零件尺寸小、表面质量差、精度低等问题。去除成形方式是通过把基体的部分材料分离出去的方法制造原型，其典型代表是车、铣、线切割、电火花等数控加工。具有可选材料种类多、可制造零件尺寸大、表面质量好、精度高等优点，但也存在着可直接加工制造的形状结构有限、需要辅助的工装夹具等问题。

    从20世纪60年代初，美国研制成功两种工业机器人，并在工业生产中得到应用。自20世纪70年代开始在汽车工业中应用以来，在其他制造行业的应用也越来越多旧o。但是大都用于简单重复繁重的工作，如上、下料，搬运等，以及工作环境恶劣的场所，如喷漆、焊接、清砂和清理核废料等。20世纪90年代后，由于工业机器人的开式链结构使其能实现柔性制造，能适应多品种小批量的生产，而多品种、小批量的生产正是快速原型技术的特点和应用范围，促进了工业机器人在快速原型技术中的应用。

    快速制造原型技术是借助计算机辅助设计，或者用实体反求工程得到有关原型和零件的几何形状、结构和材料的组合信息，从而获得目标原型的概念并以此建立数学化描述原型，之后将这些信息输入到计算机控制的机电集成制造系统，通过逐点、逐面进行材料的成型，再经过必要的后期处理，使其在外观、强度和性能等方面达到设计要求。这样就可达到快速、准确地制造原型或实际零件的目的。在过去的十几年，考虑缩短产品的开发时间、提高设备的功能性以及环境和谐性和产品质量，研究人员已经构筑了多种机器人快速原型系统。1996年vergeest等人提出了一个雕刻机器人系统。该系统包含一个工业机器人和一个工作台，它是基于铣削泡末材料的快速原型系统，主要是为设计者提供进一步设计的参考，原型的尺寸大约80cm，精度一般在5～2mm，用时大约几个小时。

    基于工业机器人的快速原型制造系统一般由计算机、机器人、控制柜、工作台以及加工工具几部分组成，如图3所示。而前面提到的研究成果，不管是材料堆积成形还是材料去除成形的原型系统，都是根据零件的cad模型，生成符合机器人轨迹特点的cam多轴加工轨迹，以及通过自行开发的软件进行数据转化，把cam加工路径转化为机器人加工路径。工作重点就是如何生成高效的刀具轨迹路径，以及提高加工精度来克服快速原型系统固有的缺陷。与传统的材料堆积成型的快速原型系统(rp加工设备)以及nc机床相比，工业机器人快速原型系统有自己的优点：

    (1)在运动学上，工业机器人有柔性的手臂且具有多自由度，比一般的三轴机床、五轴机床自由度多，理论上能加工任意复杂形状的零件；

    (2)与nc机床相比，对于同样的工作面积，机器人能节省40％的空间，且具有价格优势；

    (3)很多现有的普通材料(如蜡、木材、泡沫和其他一些轻质材料)都可用来进行加工，且加工这些材料不会导致机器人系统的振动。而rp加工设备只能针对某些材料进行加工。快速制造原型技术是先进制造技术的一次飞跃，它从成形原理上提出了一种全新的思维模式，为制造技术的发展创造了一个全新的机遇。随着快速原型技术研究的深入，人们在提高其精度和可靠性的同时，也在不断探索新的成型工艺方法，研制新的成型材料。基于工业机器人的快速制造原型技术是一个很复杂的任务，既要考虑零件的复杂形状，又要考虑不同材料的特性，同时还有加工刀具的选择。面临的主要问题有加工的原型精度、有限的材料种类和力学性能。随着快速制造原型技术和工业机器人技术的飞速发展，特别是工业机器人技术的发展，比如工业机器人末端执行器重复定位精度的提高及负载能力的提高，必将导致工业机器人在快速原型技术中的应用越来越广泛。

    好吗，金明浩不让皮特给他讲汽车制造，结果皮特就讲起机器人来了，好嘛，这一大套一大套的。金明浩是彻底被绕晕了。

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