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中国科协三峡科技出版资助计划-制造改变设计-3D打印直接制造技术

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作者:杨永强 吴伟辉 编著
出版社:中国科学技术出版社
出版日期:2014-6-1

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商品介绍

  • 版次:1
  • 页数:160
  • 出版时间:2014-6-1
  • 开本:8开
  • 纸张:胶版纸
  • 印次:1
  • ISBN:9787504666079

内容简介

 增材制造技术以其独特的制造工艺 ,把三维物体划分成无数个二维层片,逐层堆积起来 ,相对于传统的减材制造方法 ,具有节省材料、快速响应等特点 ,特别适用于单件、小批量零部件 ,尤其是形状复杂、有内部结构的零件的快速制造。作为一种新兴制造技术的典型代表 ,增材制造技术使用的材料有液态材料、粉末材料、丝材 ,材料种类涵盖了高分子、金属、陶瓷等。然而 ,当前条件下 ,增材制造方法成形的三维实体多数用于模型演示与验证 ,只有部分直接用于结构件。以金属、尼龙等材料为代表的结构件的增材制造又称为直接制造技术。目前 ,这一直接制造技术在国内外已经成功应用于航空航天以及牙齿、关节医疗等领域 ,推动了先进制造技术的进步 ,提升了先进制造技术的水平。至今 ,已经有不少增材制造方面的专业书籍 ,但从设计与制造的关系切入增材制造的观点还鲜有人提出。本书作者在从事金属零件直接成型制造技术 (激光选区熔化成型 )多年经验积累基础上 ,提出 “制造改变设计冶的观点 ,是十分及时和有创意的。现有的机械设计原理和方法是基于传的减材制造 ,设计过程中除考虑零部件的功能外 ,还必须考虑可加工性 ,因此在一定程度上设计是受限制的。增材制造又称自由制造 ,可以实现传统制造方法难以实现的结构制造 ,在设计时也可突破传统设计的限制 ,因此会带来设计思路的改变。但愿本书的观点和实践能起到抛砖引玉的作用。


书摘与插画



目录

目录

总序
第 1章 自由设计时代的到来 …………………………………………………………1 
 1 3D打印直接制造技术的起源及特征 ……………………………………………1 

 2 制造 —设计关系的演变 ……………………………………………………………4 
 3 容易设计与快捷设计 ……………………………………………………………13 
 4 任意复杂结构的设计 ……………………………………………………………17 
 5 个性化与定制化零件 ……………………………………………………………18
 6 超轻结构零件的设计 ……………………………………………………………20 
 7 免组装机构的设计 ………………………………………………………………21
 8 细微结构及微纳零件的设计 ……………………………………………………23
 9 协同创作与设计 …………………………………………………………………25 
 10 创意创新结构的设计 ……………………………………………………………27 
第2章 典型的 3D打印直接制造技术 ………………………………………………29 
 1 金属零件的 3D打印直接制造技术 ………………………………………………29
 2 高分子材料零件的 3D打印直接制造技术 ………………………………………35 
第 3章 自由设计时代如何展开产品设计 …………………………………………41 
 1 产品的设计框架 …………………………………………………………………41 
 2 结构元素与设计约束分析 ………………………………………………………43
 3 自由设计时代的设计技术 ……………………………………………………… 56 
 4 典型结构的设计方法 ……………………………………………………………63 
第 4章 面向 3D打印直接制造的典型设计实例 …………………………………83 
 1 复杂结构激光熔覆喷嘴的设计 …………………………………………………83
 2 个性化舌侧牙托槽的快速设计 …………………………………………………88
 3 轻量化液压歧路零件的设计 ……………………………………………………92
 4 免组装万向节部件的设计 ………………………………………………………95 
 5 组装金属算盘的设计与 SLM增材制造 ………………………………………99 
 6 微细多孔结构零件的设计制造 …………………………………………………105
 7 面向 FDM工艺的塑料功能件设计制造 ………………………………………109 
第 5章摇制造改变设计的未来 ………………………………………………………118 
 1 精密零件的增材 /减材复合设计制造 …………………………………………118 
 2 建筑 3D打印直接制造 …………………………………………………………123 
 3 摇航空航天零件的设计制造 ………………………………………………………126
 4 多材料零件的制造 ………………………………………………………………130 
参考文献 …………………………………………………………………………………137 
索引 ………………………………………………………………………………… 144