291 40
4
0.1 2.5 1304 1956 652
5.2 模型分层
首先对 STL 文件格式进行检查和修复，并选择或优化成型
的方向，以便能方便准确地制造实物。这一过程还包括切片层厚
度的选择、建造模式、扫描速度、扫描方式、半径补偿等，分层参数
的选择对造型时间和模型质量影响很大[6]。
5.3 原型建造
机械设计与制造
236
Machinery Design ＆ Manufacture
文章编号：1001-3997（2011）10-0236-02
光固化快速成型工艺过程分析及应用 *
第 10 期 2011 年 10 月
余东满 朱成俊 曹龙斌 李晓静 （河南工业职业技术学院 特种加工中心，南阳 473009）
关键词：光固化；快速成型；光敏树脂 【Abstract】As one of important advanced manufacture technology，stereo lithography apparatus（SLA） has an important practical value.The presents the working principle for rapid prototyping technology based on SLA and summaries its merits and faults.Then the basic constitution of SLA system，such as optical de－ vice，vessel system，photosensitive material and control system are discussed，respectively.Taking a non standard gear as experimental object and the manufacturing process is specified，which final products are manufactured on SCPS350B rapid prototyping machine.Moreover，the application of SLA in production de－ sign，mould manufacturing, precision casting and biomedical engineering is discussed.Finally，the future de－ velopment of SLA is prospected. Key words：Stereo lithography apparatus；Rapid prototyping；Photosensitive resin
5 SLA 工艺过程
图 3 在 SCPS350B 成型机上加工获得的非标准圆柱齿轮
6 应用
SLA 集现代科学成果与一体，突破了传统加工模式。极大程 度缩短了产品的研发周期，提高了产品的市场竞争力。
6.1 SLA 在零部件设计中的应用
现代规模化生产的显著特点就是零部件品种多、改型快。大 型工程软件虽然可以完成虚拟装配、工况模拟、强度和刚度分析 等工作，但研究过程中仍然需要做成实物验证其外观形象、可安 装性和可拆卸性。制出零件原型可以验证设计思想，并进一步做 功能性和装配性检验。
Process analysis and application for rapid prototyping based on stereo lithography apparatus
YU Dong-man，ZHU Cheng-jun，CAO Long-bin，LI Xiao-jing （Non-Traditional Machining Center，Henan Polytechnic Institute，Nanyang 473009，China）
较高，可使用的材料较少。目前可用的材料主要为光敏液态树脂，
强度较低不能进行力学测试。（3）液态树脂具有刺激气味和轻微
毒性，应避光保护并防止发生聚光反应。（4）液态树脂固化后的性
能不如常用的工程塑料，一般较脆、易断裂、不适宜机械加工。
4 SLA 快速成型系统
光固化成型系统由光学装置、容器系统、光敏树脂、涂敷机 构和控制系统等重要部分组成，如图 2 所示。
域带来革命性的创新，使制造过程可脱离车间而在办公室内进
行。传统的模型制造技术主要有材料去除和材料添加两种方式。
材料去除法从整块的原材料开始，用工具去除不需要的部分，直
至得到所需的形状。而材料添加法则将材料由每个体积元堆积、
装配、粘结而得到模型[2-3]。作为一种全新的模型制作技术，光固化 原则上属于材料添加法，无需制模工艺就可快速制造立体模型。
6.2 SLA 在精密铸造中的应用
光固化快速成型的工艺步骤包括数据准备、模型分层、实体
SLA 工艺制成的立体树脂模可以代替蜡模进行结壳，型壳焙
建造和后续处理等环节。
烧时去除树脂膜，获得中空型壳，即可浇铸出高精度模型。表面光洁
机械设计与制造
第 10 期
238
Machinery Design ＆ Manufacture
中图分类号：TH16 文献标识码：A
1 引言
光固化快速成型又称为立体印刷成型（stereo lithography apparatus，SLA），是集控制技术、激光技术、物理化学等高新技术于一 体的综合性技术[1]。SLA 以快速性和高精度为显著特点给制造领
算机控制，光点照射的区域瞬间固化。完成一层扫描后，工作平台 沉入液面下并再回位，己成型的表面上又覆盖新的一层液态树 脂，刮板将粘度较大的树脂液面刮平，然后再进行扫描，新固化层 牢固地粘在前层上，如此重复直到整个零件制造完毕[5]。
图 1 光固化快速成型制造过程
3 技术特点
光固化快速成型技术具有以下优点：（1）快速性，从 CAD 设 计到完成原型制作通常只需几个小时到几十个小时，加工周期 短，相对于传统的制模到加工可节约 70％以上时间。（2）高度柔 性，适应于加工各种形状的零件，制造工艺与零件的复杂程度无 关，无需专用夹具或工装即可完成制造过程。（3）精度高，能制作 非常精密的特征，包括多种薄壁结构，表面质量良好。每层固化时 侧面及曲面可能出现台阶，但整体仍能呈现玻璃状的效果。（4）集 成化，SLA 技术是集计算机、CAD／CAM、数控、激光、机械和材料等 于一体的先进制造技术。整个生产过程实现自动化、数字化，零件 可随时制造与修改，实现设计制造一体化。
涂敷机构主要功能是在已固化表面上重新涂覆一层树脂， 并且辅助液面溜平。零件制作过程中，当前层扫描完成后，在扫描 下一层之前需要重新涂敷一层树脂。刮板的作用是将突起的树脂 刮平，辅助树脂液面平滑，以保证涂层厚度均匀。
4.5 控制系统
控制系统主要由数据处理单元、控制单元、CAD 接口和控制 软件等组成。数据处理单元主要是对 CAD 模型进行面化处理使 之变成 STL 格式并对模型分层。控制单元主要用于 XY 平面扫描 系统、Z 方向工作台上下移动和重涂层系统的控制。
【摘 要】光固化快速成型作为先进的制造技术的一部分，具有重要的应用价值。首先介绍了光固 化快速成型工艺的基本原理，分析其存在的优点与缺点。论述了光固化快速成型设备的主要组成部分， 如光学装置、容器系统、光敏材料、涂敷机构和控制系统等。以一个非标准圆柱齿轮为例，详细论述具体 的加工过程并在 SCPS350B 成型机上加工出实物。探讨光固化成型技术在产品设计、模具制造、精密铸 造、生物医学等方面的应用，展望该技术在未来的发展前景。
2011 年 10 月
文章编号：1001-3997（2011）10-0238-03
基于 Web 的离散型车间管理系统研究 *
孙会海 1 郝永平 1 孙会花 2 （1 沈阳理工大学 CAD/CAM 开发研究中心，沈阳 110159）（2 济南弘正科技有限公司，济南 250400）
Reseach on web based discrete workshop management system
4.2 容器系统
采用不锈钢作为盛放液态树脂的容器，容器空间大小取决
于成型系统的最大尺寸，SCPS350B 成型机的加工范围为 （350× 350×350）mm。容器系统包括树脂内槽、树脂外槽、排液口、液轮、
面轮廓后，工作台托板下降一层高度，液槽中的液态聚合物流过
己固化的截面轮廓层，再对新铺上的这一层液态聚合物进行扫描
40
启用
5.4 后续处理

加工过程结束后，从工作台上取出模型并进行清洗，之后进
行检验及后续处理。原型中如果有部分未完全固化的树脂，必须
再用强紫外光照射，使之完全硬化。另外，模型的支撑结构也必须
去除并进行修复，对要求较高的模型还需进行喷砂处理。经过完
整处理后的 SLA 模型，如图 3 所示。该模型为非标准圆柱齿轮。
【摘 要】针对某企业离散型车间生产管理的功能需求，分析了集成环境下离散型车间生产管理的 业务模型和功能模型，建立了 B/S 模式的系统框架，开发了基于 Web 的离散型车间管理系统，实现了离 散型车间的自动化、数字化和规范化管理，并对离散型车间生产能力进行有效控制，提高了离散型车间 生产效率，降低了生产成本，还与其他管理系统实现了有效集成。该系统已经在某集团公司试运行，系 统运行良好，有效解决了离散型车间的管理问题，并得到用户的一致好评。
SUN Hui-hai1，HAO Yong-ping1，SUN Hui-hua2 （1CAD/CAM Research and Development Center，Shengyang Ligong University，Shenyang 110159，China）
（2Ji’nan Hongzheng Technology Co.，Ltd，Ji’nan 250400，China）