3D打印技術(shù)在機械工程設(shè)計的運用
時間:2022-12-12 10:45:10
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13d打印技術(shù)在機械工程設(shè)計當(dāng)中的運用意義
1.1提高機械設(shè)計效率。工程設(shè)計是一門較為抽象和復(fù)雜的專業(yè),而應(yīng)用了3D打印技術(shù)可以通過快速組建數(shù)字模型的方式來實現(xiàn)對設(shè)計圖紙的直觀分析。3D打印技術(shù),可以將設(shè)計圖進(jìn)行立體化的加工,使設(shè)計人員可以根據(jù)立體化的圖像對自己的設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢驗。這樣一來,機械設(shè)計效率就可以得到有效的提升。尤其是對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的機械工程來說,設(shè)計人員也可以直觀地看出零件構(gòu)成的情況。甚至還可以通過與計算機相連接來建立模型,從而實現(xiàn)機械產(chǎn)品的直接生產(chǎn)。如果在不確定生產(chǎn)效果的情況下還可以進(jìn)行小批量生產(chǎn),通過觀察產(chǎn)品的特點來提高產(chǎn)品性能,而這可以通過3D打印技術(shù)來實現(xiàn)。1.2節(jié)約設(shè)計和生產(chǎn)的成本。在進(jìn)行機械設(shè)計的過程當(dāng)中,經(jīng)常會面對很多的機械模型,依靠3D打印技術(shù)可以將機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計圖打印出來,避免在進(jìn)行機械生產(chǎn)的時候出現(xiàn)問題,從而可以避免因為返修而造成材料、人力、時間等的浪費。與此同時,在進(jìn)行加工的時候是采取增材加工的方式進(jìn)行的,可以直接實現(xiàn)塑性,因此可以實現(xiàn)對原材料的節(jié)省。對于企業(yè)來說,應(yīng)用3D打印技術(shù)不僅可以降低生產(chǎn)和設(shè)計過程當(dāng)中的成本費用,還可以在不使用傳統(tǒng)模型的情況下進(jìn)行設(shè)計與生產(chǎn),這在產(chǎn)品研發(fā)方面,省去了建立實際模型的步驟,從而可以有效縮短研發(fā)的周期,降低研發(fā)成本。
23D打印技術(shù)在機械工程設(shè)計當(dāng)中的運用途徑
2.1機械模具塑造。3D打印技術(shù)最大的優(yōu)點就在于其高度的建模特性,因此可以在較短的時間內(nèi)生成機械工程零件模型,與此同時還可以對該零件的實際應(yīng)用性進(jìn)行綜合分析,確保設(shè)計方案的可實施性。這樣一來,機械設(shè)計和制造的時間可以被縮短。除此之外,3D打印技術(shù)對設(shè)計方案的驗證可以為后續(xù)設(shè)計方案的優(yōu)化和調(diào)整提供重要的理論依據(jù),使企業(yè)能夠在市場競爭當(dāng)中處于優(yōu)勢的地位。3D打印技術(shù)在縮短設(shè)計時間的同時還可以降低成本,使機械工程制造擺脫對模具的依賴,從而使設(shè)計方案變得更加靈活。2.2機械零件設(shè)計驗證。在進(jìn)行機械模具的設(shè)計過程當(dāng)中,很難直接看出模具和零件在實際應(yīng)用當(dāng)中可能會出現(xiàn)的問題。但是設(shè)計圖紙是機械生產(chǎn)的重要依據(jù),一旦設(shè)計方案存在問題的話就會導(dǎo)致生產(chǎn)過程出現(xiàn)延期或者返修,給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而使用了3D打印技術(shù)之后,這個問題可以得到有效的解決。3D打印技術(shù)可以對零件的設(shè)計進(jìn)行驗證,通過建模來模擬實際應(yīng)用的情形,使設(shè)計人員能夠快速發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題,從而能夠及時對設(shè)計方案進(jìn)行完善。
33D打印技術(shù)在機械工程設(shè)計當(dāng)中的應(yīng)用趨勢
目前,3D打印技術(shù)雖然已經(jīng)在機械工程設(shè)計當(dāng)中有了重要的應(yīng)用,但是還存在價格較高、對打印材料要求較高的情況,這對3D打印技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展造成了阻礙。因此在未來的發(fā)展當(dāng)中,3D打印技術(shù)會向著更加智能化的方向發(fā)展,還將會與人工智能相結(jié)合,實現(xiàn)機械工程設(shè)計的自動化,在輸入工程設(shè)計的相關(guān)要求和實際情況之后就可以自動生成設(shè)計圖,并根據(jù)設(shè)計要求自動完成對設(shè)計圖的驗證,這樣可以使設(shè)計出來的方案可行性更高。最后,3D打印技術(shù)的應(yīng)用還會使機械工程設(shè)計變得更加環(huán)保。這是由于3D打印技術(shù)不需要傳統(tǒng)的模具,可以降低對原材料的損耗,同時可以使機械工程的研發(fā)工藝得到進(jìn)一步簡化、設(shè)計過程變得更加高效。尤其是對于汽車等機械工程的設(shè)計來說,3D打印技術(shù)的應(yīng)用可以降低對能源的消耗,促進(jìn)機械行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。
4結(jié)束語
3D打印技術(shù)與機械工程設(shè)計的結(jié)合使得兩者能夠相互促進(jìn),這也是未來機械工程設(shè)計的重要發(fā)展趨勢。3D打印技術(shù)的結(jié)合可以提高機械工程設(shè)計的效率并使設(shè)計和生產(chǎn)的成本得到降低。本文主要從機械模具塑造和零件設(shè)計驗證這2個方面探究了3D打印技術(shù)的運用,3D技術(shù)在未來必將有更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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作者:曹怡紅 單位:江蘇省常熟職業(yè)教育中心校