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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN101941070A
(43)申请公布日2011.01.12
(21)申请号CN201010296027.1
(22)申请日2010.09.28
(71)申请人华南理工大学
地址510640广东省广州市天河区五山路381号
(72)发明人杨永强苏旭彬王迪
(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司
代理人黄磊
(51)Int.CI
B22F3/115
B22F5/00
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
免装配机械机构的一次成型直接制
造方法及其应用
(57)摘要
本发明提供了一种免装配机械机构
的一次成型直接制造方法,该方法包括步
骤:建立机械机构中各零件的三维模型,
并将各零件模型进行数字化装配,得到机
械机构的三维模型;再将机械机构的三维
模型导入激光快速成型装置中,采用激光
快速成型来一次成型直接制造出整个机械
机构;对已成型的机械机构进行后处理,
得到机械机构的成品。本发明还提供上述
方法的应用。本发明突破了传统的先单独
加工各个零件再装配出机械机构的设计和
制造理念,建立了数字化设计和装配,然
后再一次成型直接制造出整个机械机构的
新理念,不仅免除了后续的装配工艺,而
且使得机械机构的设计过程不再受到传统
加工方法和装配手段的限制,机械机构的
结构和连接方式更加灵活多样。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.免装配机械机构的一次成型直接制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)在上位机中,建立机械机构中各零件的三维模型,并将各零件模型进行数字化
装配,得到机械机构的三维模型;
(2)将机械机构的三维模型导入激光快速成型装置中,对激光快速成型装置中的原
材料进行激光快速成型加工,并一次成型出整个机械机构;
(3)对已成型的机械机构进行后处理,得到机械机构的成品。
2.根据权利要求1所述的免装配机械机构的一次成型直接制造方法,其特征在于,
所述步骤(1)中,各零件模型进行数字化装配的具体步骤如下:
(1-1)在上位机中,建立机械机构中各零件的零件模型;
(1-2)根据各零件间的连接关系,将各个零件模型逐步导入上位机的计算机辅助设计
系统,并将各零件模型放置于所述系统设置的坐标系中,完成各零件模型的添加;
(1-3)根据各零件间的定位关系、连接关系、运动关系和配合约束关系,对各零件模
型进行组合装配,得到机械机构的三维模型;
(1-4)判断机械机构的三维模型在堆积方向上的高度是否超过激光快速成型装置中成
型缸的最大下降行程,若是,则执行步骤(1-3),调整各零件间的定位关系、连接关
系、运动关系和配合约束关系,对各零件模型重新组合装配;否则执行下一步骤;
(1-5)判断机械机构的三维模型是否存在与水平面平行的表面,若存在,则在所述与
水平面平行的表面的下方添加支撑零件模型,完成数字化装配;若不存在,则完成
数字化装配。
3.根据权利要求2所述的免装配机械机构的一次成型直接制造方法,其特征在于:
所述步骤(1-2)中,在计算机辅助设计系统上,先导入机械机构的一个零件模型,使
其完全约束地放置于计算机辅助设计系统的坐标系中,再根据零件间的连接关系,
逐步添加下一个零件模型,直至所有零件模型添加完毕;
所述步骤(1-3)中,根据各零件间的定位关系、连接关系、运动关系和配合约束关系,
并结合加工时的位置摆放,使各零件模型在无约束的自由度上作旋转或平移操作,
将各零件模型组合装配在一起,以减少组合装配构成的机械机构的三维模型与水平
面平行的表面,避免数字化装配所得的机械机构三维模型过高或其与水平面平行的
表面过多。
4.根据权利要求1、2或3所述的免装配机械机构的一次成型直接制造方法,其特
征在于,所述步骤(2)中,激光快速成型的具体步骤
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