404 Cтраница не найдена

Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта МГТУ и большего удобства его использования. Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь.
Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом ФГБОУ ВО «МГТУ» и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Размер:

AAA

Изображения

Вкл.
Выкл.

Обычная версия сайта

К сожалению запрашиваемая страница не найдена.

Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже

Производственный

%PDF-1. 6 %
3898 0 obj > endobj 3895 0 obj >stream
Acrobat Distiller 7.0 (Windows)Acrobat PDFMaker 7.0 for Word2013-09-19T11:27:01+03:002007-04-13T18:27:28+04:002013-09-19T11:27:01+03:00application/pdf

uuid:8fc16966-7b89-4258-a7ff-17f349baf440uuid:3bd04414-c69e-4437-86b2-e4f51d1cf158

endstream endobj 2804 0 obj > endobj 3787 0 obj > endobj 3789 0 obj > endobj 3914 0 obj > endobj 3915 0 obj > endobj 3845 0 obj > endobj 3856 0 obj > endobj 3867 0 obj > endobj 3878 0 obj > endobj 3889 0 obj > endobj 3890 0 obj > endobj 3891 0 obj > endobj 3892 0 obj > endobj 3893 0 obj > endobj 3894 0 obj > endobj 2679 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/Rotate 0/Type/Page>> endobj 2681 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/Rotate 0/Type/Page>> endobj 2683 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/Rotate 0/Type/Page>> endobj 2685 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/Rotate 0/Type/Page>> endobj 2687 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/Rotate 0/Type/Page>> endobj 2689 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/Rotate 0/Type/Page>> endobj 2691 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/Rotate 0/Type/Page>> endobj 2693 0 obj >/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Rotate 0/Type/Page>> endobj 2696 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/Rotate 0/Type/Page>> endobj 2698 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/Rotate 0/Type/Page>> endobj 2699 0 obj >stream
HWɊ$W}Jo(6[!tLFeKQ4Pd={_rrX. ‘!+H e0şwG`8OIJ0U~mhNNr69M3i4N0 y)

Руководство по допускам, точности и прецизионности 3D-печати

Тот факт, что 3D-принтер имеет «высокое разрешение» в характеристиках принтера, не означает, что ваши 3D-печатные детали будут точными или точными.

Понимание значения точности ,  точность и  допуск  необходимы для достижения значимой производительности 3D-печати в любом приложении. В этом посте мы разберем, что означают эти термины и как думать о них в контексте 3D-печати. ​​Затем мы мы сравним диапазоны допусков, которые можно ожидать от различных процессов 3D-печати, и предоставим подробный обзор допусков для 3D-печатных сборок.

Загрузите нашу бесплатную белую книгу  , чтобы узнать, как измерять и применять допуски для каждого типа посадки, с конкретными рекомендациями для инженерных смол Formlabs.

Информационный документ

Допуск и посадка — важные понятия, которые инженеры используют для оптимизации функциональности механических узлов и стоимости производства. Используйте этот технический документ в качестве ресурса при проектировании функциональных 3D-печатных сборок или в качестве отправной точки при проектировании подгонки напечатанных деталей.

Загрузить информационный документ

Начнем с определений: в чем разница между точностью, прецизионностью и допуском? Для каждого термина мы будем использовать цель — общий пример для распаковки этих понятий — чтобы помочь визуализировать значение.

Точность  насколько близко измерение к истинному значению. В случае с целью истинное значение — это яблочко. Чем ближе вы к попаданию в яблочко, тем точнее ваш выстрел. В мире 3D-печати истинное значение равно размерам, которые вы проектируете в САПР. Насколько точно 3D-печать соответствует цифровому дизайну?

Точность  измеряет воспроизводимость измерения — насколько последовательны ваши выстрелы по мишени? Точность измеряет только эту согласованность; ваши выстрелы могут каждый раз попадать в одно и то же место, но это место не обязательно должно быть в яблочко. В 3D-печати это в конечном итоге означает надежность; можете ли вы положиться на то, что ваша машина будет давать ожидаемые результаты для каждого отпечатка?

Насколько точно вам нужно быть точным? Это определяется допуском , а допуск определяется вами. Насколько у вас есть пространство для маневра в вашем приложении? Какова приемлемая дисперсия близости к измерению точности? Это будет зависеть от вашего проекта, например, для компонента с динамической механической сборкой потребуются более жесткие допуски, чем для чего-то вроде простого пластикового корпуса.

Если вы определяете допуск, вам, вероятно, также понадобится точность, поэтому давайте предположим, что мы измеряем точность попадания в яблочко. Ранее мы определили выстрелы по мишени, изображенной справа, как неточные.

Однако, если ваш диапазон допустимых значений достаточно широк, это может быть нормально. Выстрелы не так близко друг к другу, как в мишени слева, но если приемлемый диапазон точности составляет расстояние ±2,5 кольца, то вы в пределах нормы.

Как правило, достижение и соблюдение более жестких допусков означает более высокие производственные затраты и обеспечение качества.

Веб-семинар

Посмотрите наш веб-семинар, чтобы ознакомиться с рабочим процессом 3D-печати SLA, вариантами материалов и получить советы экспертов по оптимизации рабочего процесса «от детали до печати», чтобы получить максимальную отдачу от 3D-печати.

Посмотреть вебинар прямо сейчас

Существует множество факторов, которые следует учитывать, когда речь идет о точности и воспроизводимости 3D-печати. Знание того, что принтер будет стабильно работать, как обещано, и обеспечивать ожидаемое от него качество в рамках допусков, к которым привык пользователь, может иметь решающее значение для успешной работы.

Вот четыре основных фактора, влияющих на точность и прецизионность 3D-печати:

3D-печать — это аддитивный процесс, поэтому детали создаются слой за слоем. Каждый слой дает возможность для неточности, и процесс формирования слоев влияет на уровень точности или воспроизводимости точности каждого слоя. Давайте посмотрим на типичные допуски 3D-принтеров для наиболее распространенных процессов 3D-печати пластиком:

• Стереолитография (SLA) и цифровая обработка света (DLP): ± 0,2% (нижний предел: ± 0,1 мм)
  В 3D-печати смолой жидкий полимерный материал выборочно подвергается воздействию источника света — лазера SLA, проектора DLP — для формирования очень тонких сплошных слоев пластика, которые складываются для создания твердого объекта. Благодаря высокоточным источникам света в этих процессах можно добиться мельчайших деталей и стабильно получать высококачественные результаты. В зависимости от геометрии модели для деталей, напечатанных на 3D-принтере из смолы, требуются опорные конструкции, которые могут быть необходимы для достижения точности размеров, особенно при сложной геометрии или больших и тонких стенках.
• Селективное лазерное спекание (SLS) и многоструйная сварка (MJF): ± 0,3 % (нижний предел: ± 0,3 мм) лампа для плавления — для плавления порошковых материалов в твердые детали. Поскольку нерасплавленный порошок поддерживает деталь во время печати, нет необходимости в специальных поддерживающих конструкциях. Это делает SLS идеальным для сложной геометрии, включая внутренние элементы, поднутрения, тонкие стенки и отрицательные элементы.
• Моделирование методом наплавления (FDM): ± 0,5% (нижний предел: ± 0,5 мм)
• В 3D-печати FDM слои термопластичных нитей выдавливаются с помощью сопла, которому не хватает контроля и возможности для получения сложных деталей, которые могут предложить другие процессы 3D-печати. Детали FDM также склонны к деформации или усадке, поскольку напечатанная деталь охлаждается с разной скоростью, а внутреннее напряжение вызывает деформацию отпечатка. Профессиональные системы более высокого класса решают эти проблемы, но они также обходятся дороже.

Поскольку слои выдавливаются, детали FDM могут показывать неточности вокруг сложных элементов. (часть FDM слева, часть SLA справа).

Технические характеристики 3D-принтера сами по себе не отражают окончательную точность размеров. Одним из распространенных искажений точности для различных технологий 3D-печати является описание разрешения XY или разрешения Z (толщины слоя) как размерной точности.

Однако эти данные не влияют на точность напечатанной детали. Существует множество источников ошибок, которые по-прежнему влияют на точность, и мы рассмотрим их далее.

В конечном счете, лучший способ оценить 3D-принтер — это проверить настоящие детали.

Образец детали

Убедитесь сами и почувствуйте качество Formlabs. Мы отправим бесплатный образец детали в ваш офис.

Запросить бесплатный образец Деталь

Технический документ

Загрузите этот отчет о внутреннем тесте, созданном Formlabs для определения точности размеров Form 3 и Form 3B.

Загрузить информационный документ

Точность также зависит от материалов, которые вы используете для печати, и механических свойств этих материалов, которые также могут повлиять на вероятность деформации отпечатка.

Formlabs Rigid 10K Resin для 3D-печати SLA имеет высокий зеленый модуль или жесткость, что обеспечивает успешную печать тонких сложных элементов.

Из-за отсутствия опорных структур и отличных механических свойств нейлоновые порошки, используемые в SLS 3D-печати, также идеально подходят для печати сложных деталей с жесткими требованиями к допускам.

При использовании полимерных 3D-принтеров, когда материал имеет высокий зеленый модуль (модуль до постотверждения), это означает, что можно печатать очень тонкие детали с высокой точностью и меньшей вероятностью отказа.

Для 3D-принтеров FDM материалы, экструдированные при более высоких температурах, как правило, более склонны к деформации, чем другие. Например, известно, что ABS более подвержен деформации, чем PLA, поскольку печатные детали больше сжимаются во время охлаждения.

Большинство деталей, напечатанных на 3D-принтере, требуют некоторой постобработки после печати:

• SLA и DLP: промывка, пост-отверждение (необязательно), удаление поддерживающих конструкций (при необходимости), шлифование (необязательно)
• SLS и MJF: удаление излишков порошка, пескоструйная обработка или переворачивание среды
• FDM: удаление опорных конструкций (при необходимости), шлифовка (опционально)

Некоторые из этих этапов постобработки влияют на размеры и поверхность деталей, что, в свою очередь, влияет на точность и допуски. Некоторые из них легко учесть во время проектирования и подготовки к печати, но другие могут меняться от печати к печати.

Например, при 3D-печати смолой детали часто необходимо подвергать последующему отверждению после 3D-печати, а последующее отверждение вызывает усадку. Это нормально для любых деталей, изготовленных с помощью процессов 3D-печати SLA или DLP на основе смолы, и может потребоваться учитывать при проектировании в зависимости от принтера. PreForm, бесплатное программное обеспечение Formlabs для подготовки файлов для печати, автоматически компенсирует эту усадку, чтобы обеспечить точное соответствие размеров отпечатков с постотверждением исходным проектам САПР.

С другой стороны, детали, напечатанные методом FDM, часто требуют шлифовки для улучшения качества поверхности путем удаления опорных меток и линий слоев, но этот процесс немного изменяет размеры деталей, увеличивая различия между исходным дизайном и готовой деталью.

Производство точных и точных 3D-отпечатков требует внимания не только к самому принтеру, но и ко всему процессу.

Программное обеспечение для подготовки к печати, технология печати, качество и калибровка принтера и его компонентов, качество материалов для 3D-печати, а также инструменты и методы постобработки — все это может повлиять на конечные результаты.

В целом, интегрированные системы, предназначенные для совместной работы, обычно дают более надежные результаты. Например, каждый новый материал для 3D-печати SLA и SLS от Formlabs перед выпуском проходит серию проверочных тестов на каждой совместимой модели принтера, чтобы обеспечить надежность, согласованность и точность. Это не означает, что обычные принтеры и готовые материалы не могут дать хороших результатов — они могут просто иметь более крутую кривую обучения и требовать от пользователей большего количества экспериментов и калибровки.

Функциональная масштабная модель плоского двухцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с пневматическим приводом, напечатанная из прочных и долговечных смол и смазанная минеральным маслом.

При традиционной обработке более жесткие допуски экспоненциально связаны с увеличением стоимости. Более жесткие допуски требуют дополнительных и более медленных этапов обработки, чем более широкие допуски, поэтому обрабатываемые детали проектируются с самыми широкими допусками, допустимыми для данного приложения.

В отличие от механической обработки, 3D-печать имеет один автоматизированный производственный этап. Более жесткие допуски для 3D-печати могут потребовать больше усилий на этапе проектирования, но могут привести к значительной экономии времени и затрат на прототипирование и производство.

Кроме того, несмотря на то, что сложная обработка поверхности увеличивает затраты на такой процесс, как фрезерование с ЧПУ, сложность в 3D-печати практически бесплатна, хотя допуски 3D-печатной детали не могут быть автоматически уточнены сверх того, что принтер может произвести, не прибегая к методам вычитания. 3D-печать — отличный вариант, если у вас есть большие сложности, такие как поднутрения и сложные поверхности, и вам не обязательно нужна более высокая точность поверхности, чем ± 0,005 дюйма (стандартная обработка). Допуски, превышающие стандартную механическую обработку, должны быть достигнуты путем вычитания, путем ручной обработки или механической обработки, как в деталях, напечатанных на 3D-принтере, так и в деталях с ЧПУ.

В целом, 3D-печать смолой (SLA и DLP) и 3D-печать сплавлением в порошковом слое (SLS и MJF) имеют самый высокий допуск по сравнению с коммерчески доступными технологиями 3D-печати пластиком. По сравнению с точностью обработки, точность 3D-печати смолой и порошком находится где-то между стандартной обработкой и точной обработкой.

Допуск — это предполагаемый диапазон возможных размеров деталей во время изготовления.

Допуск и посадка являются важными понятиями для любого инженера, проектирующего механические узлы. Учет допусков в конечном итоге оптимизирует процессы прототипирования и производства, снижая материальные затраты на итерацию, сокращая время постобработки и снижая риск случайной поломки деталей. Статическая стоимость детали для 3D-печати делает ее экономически эффективным методом прототипирования и мелкосерийного производства, особенно для нестандартных деталей, которые в противном случае потребовали бы значительных инвестиций в пресс-формы.

Как правило, более совместимые материалы для 3D-печати будут иметь более широкую зону допуска, чем более жесткие материалы. При печати деталей специально для сборок проектирование с соблюдением надлежащих допусков и посадок сокращает время постобработки и упрощает сборку, а также снижает затраты на итерации материалов.

Этапы постобработки деталей, напечатанных на 3D-принтере, обычно включают очистку, шлифовку опор и смазку. Шлифование активной поверхности является разумным методом для достижения правильной посадки, если деталь является одноразовой, поскольку на этапе проектирования требуется меньше допусков. При работе с большими сборками или при производстве нескольких деталей правильное соблюдение допусков на размеры быстро становится целесообразным.

В этом разделе мы рассмотрим различные инженерные посадки, чтобы описать основы посадок с зазором, переходом и натягом, а также когда имеет смысл выбирать каждую из них для конструкции сборки.

Чтобы понять и спроектировать оптимальные допуски для 3D-печати, важно определить, какой тип посадки лучше всего подходит для вашей сборки.

Функциональные потребности вашей сборки определяют, как детали должны подходить друг к другу.

Инженерную посадку можно разделить на три типа: зазор, переход и натяг. Затем каждый из этих типов соответствия может быть разбит на две основные подкатегории.

Всегда будут некоторые различия в допусках для различных методов производства и в зависимости от процесса 3D-печати, что означает, что подгонка представляет собой непрерывный процесс, а не отдельные этапы. Например, больший зазор обеспечивает точность торговли для свободы передвижения. Более плотная переходная посадка прочнее, но вызывает больший износ соединения. Посадку с натягом, для соединения которой требуется большее усилие, будет сложнее разобрать.

Для свободного перемещения компонента требуется зазор или пространство между активными поверхностями. Добейтесь зазора, следя за тем, чтобы зоны допуска активных поверхностей не перекрывались.

Активная поверхность — это область модели, в которой две поверхности соприкасаются и либо движутся относительно друг друга, либо имеют статическую посадку.

Подкатегории:

• Скользящая посадка имеет некоторый боковой люфт, в то время как скользящая посадка почти не имеет люфта.
• У беговой посадки немного большее трение, но более точное движение.

Люфт — это пространство для движения в непреднамеренном направлении внутри механизма.

Если перемещение между деталями не требуется, переходная посадка упрощает сборку и разборку. Переходная посадка имеет частично перекрывающиеся зоны допуска.

Подкатегории:

• С помощью шпоночной посадки компонент точно вставляется в другую деталь или вокруг нее, и для ее установки и снятия требуется лишь небольшое усилие.
• Для соединения и снятия деталей с нажимной посадкой требуется большее усилие, но их можно соединить вручную.

Посадка с натягом обеспечивает жесткое и прочное соединение, но требует гораздо большего усилия при сборке. Зоны допуска полностью пересекаются при посадках с натягом.

Подкатегории:

• силовая посадка  требует значительного усилия для установки, вероятно, с помощью дополнительных ручных инструментов, таких как молоток, и предназначена для неразъемного соединения.
• Для установки прессовой посадки требуется гораздо большее усилие, прикладываемое с помощью оправочного пресса или аналогичного инструмента.

Диапазоны посадок для обычных геометрий могут широко применяться ко многим конструкциям. Как только вы определите наилучший вариант, вам нужно будет выбрать материалы и расчетные допуски для вашего приложения. Наш информационный документ «Инженерная подгонка: оптимизация дизайна функциональных сборок, напечатанных на 3D-принтере», был написан, чтобы помочь принять эти решения.

Загрузите технический документ, чтобы узнать, как измерять и применять допуски для каждого типа посадки, а также конкретные рекомендации для Formlabs Tough Resin и Durable Resin. Ресурс также содержит ссылки на загружаемые тестовые модели и предложения по смазочным материалам, склеенным компонентам и механической обработке.

Загрузить информационный документ

При оценке 3D-принтеров необходимо учитывать множество других характеристик. Должны ли ваши детали быть изотропными? Какие механические свойства требуются вашим деталям (и, следовательно, материалам)? Один из лучших способов начать работу — увидеть настоящие напечатанные детали. Выберите бесплатный образец из различных материалов от Formlabs, чтобы лично убедиться в качестве SLA.

Запросите бесплатный образец детали

Как выбрать систему американских горок и гидравлические системы

Опубликовано: 26 сентября 2019 г.  Автор:  Мишель Бейкер, доктор философии

90 228 Содержание

1. Как сделать ролик Подставки работают?
2. Детали американских горокКак работают американские горки?
3. Безопасность американских горок
4. Системы запуска американских горок
5. Пневматика против. Гидравлический против. Электромагнитные системы запуска
6. Как выбрать лучшую систему для американских горок
7. Предотвращение отказа гидравлического цилиндра
8. Выберите подходящую гидравлическую систему для американских горок

Механические системы американских горок обеспечивают безопасность и хорошее времяпрепровождение водителей, поэтому выбор подходящей системы для вашей поездки является важным решением. Различные типы систем запускают вагоны поездов, позволяют останавливать их и управлять другим оборудованием безопасности. Вам нужна система, которая будет работать безопасно и эффективно в дизайне аттракциона.

Чтобы выбрать механизм, который лучше всего подойдет для вашей поездки, полезно понять роль гидравлических систем в американских горках, а также других систем и их функционирование. Это также помогает узнать другие части американских горок и то, как они работают в целом.

Как работают американские горки?

Простой ответ на вопрос о том, как работают американские горки — физика. Вместе с некоторыми механическими системами, конечно. Как правило, после запуска американских горок определенные силы поддерживают их движение, например: 9.0003

• Гравитация
• Инерция
• Центростремительные силы

Холмы, повороты, штопоры и другие особенности используют физические силы, прилагаемые к американским горкам, чтобы отправить гонщиков в захватывающее путешествие. Естественные силы на американских горках помогают замедлить их, чтобы создать напряжение у гонщиков, а затем снова отправить их скользить по дорожкам. В этих случаях американские горки также используют потенциальную и кинетическую энергию для продолжения движения. Потенциальная энергия накапливается, когда автомобиль поднимается по трассе, и высвобождает кинетическую энергию, когда скользит вниз по склону. Все эти силы на американских горках означают, что самому поезду не нужен двигатель для работы.

Инженеры должны использовать эти силы безопасным образом. Американские горки будут поддерживать скорость или ускоряться на спусках и на поворотах в зависимости от их конструкции. Подъем в гору снижает скорость, вызывая колебательное ускорение. Эти колебания могут сделать поездку как увлекательной, так и более безопасной, поскольку автомобиль не должен превышать определенные скорости при поворотах или подъемах. В этих случаях дизайн имеет решающее значение, но также важны и отдельные части американских горок. Некоторые части американских горок служат для обеспечения безопасности гонщиков в пути.

Детали американских горок

Конструкция американских горок зависит от их типа. Есть стальные и деревянные американские горки, которые на протяжении всей поездки имеют разные элементы, в зависимости от дизайна. В перевернутых или подвесных поездках автомобиль едет под гусеницами, что требует другого типа поезда и настройки ремней безопасности. Эти различные конструкции американских горок по-прежнему полагаются на физические и механические системы, чтобы поддерживать их движение.

Под вагоном и рельсом американские горки представляют собой сложные механические системы. Автомобиль полагается на другое оборудование и силы, чтобы поддерживать его движение, поскольку у него нет собственного двигателя. Эти части американских горок включают в себя:

1. 1. Система запуска: Система запуска приводит все в движение. Обычно он находится под поездом с американскими горками, где поездка начинается на погрузочной платформе. Существует множество механизмов запуска, о чем мы расскажем чуть позже.
   2. Цепной подъемник: Когда гонщики приближаются к этому захватывающему холму, одна или несколько цепей начинают тянуть машину. Шестерни вверху и внизу холма наматывают цепь, когда двигатель вращает нижнюю шестерню. Цепной подъемник является одним из основных компонентов американских горок, поскольку он помогает начать движение. Если конструкция включает более одного большого холма, в ней может использоваться несколько цепных подъемников.
   3. Блокировочные тормоза: Поездка должна остановиться в какой-то момент, и здесь вступают в действие тормоза. Блокировочные тормоза появляются везде, где заканчивается поездка, чтобы позволить гонщикам безопасно выйти.
   4. Триммер тормозов: Иногда американские горки должны снижать скорость или останавливаться в определенные моменты пути. Замедление с помощью триммерных тормозов может создать напряжение перед падением или безопасно замедлить гонщиков до того, как они наберут слишком большую скорость.