快速原型制造技术在机械设备维修领域中的应用研究

2016-07-12吴庆军江西应用工程职业学院

科学中国人 2016年15期

关键词：问题应用

吴庆军江西应用工程职业学院

吴庆军
江西应用工程职业学院

摘要：本文主要就快速原型制造技术的原理、类型、技术特点进行简单的介绍，并结合当前机械设备维系过程中出现的问题，简单探讨快速原型制造技术在机械设备维修中的应用。

关键词：快速原型制造技术；机械设备维修；问题；应用

当前有许多零件制造企业加工设备或生产车间不能满足高精度或个性化零件的生产需要，快速原型制造技术的产生使这种状况有了解决的方法。企业员工通过电脑设备将产品的三维几何数据模型下载下来，将数据传递给相应的机械，利用机械将原材料加工成为需要的机械零件。设备的正常运行是产品制造型企业生产、加工的基础保障，但许多企业在设备维修的过程中常常会出现设备配件短缺或零件与设备不匹配的不良现象，导致设备的维修工作不能及时进行，进而影响企业的正常生产，为企业带来不必要的经济损失。因此，本文就快速原型制造技术在企业机械设备维修领域中的应用进行简单的探讨。

一、快速原型制造技术概述

快速原型制造技术起源于20世纪80年代的日本，以离散堆积原理为基础，将零件的三维模型离散化后将离散的点、面、线组合堆积成零件形状，得到目标原型，然后构建数字化描述模型，并将信息传送给集成制造系统，将相应的材料进行三维堆砌，制造成所需的零件设备。快速原型制造技术涉及数据处理、数控、激光、测试传感等多种机械电子技术，打破了传统的实体模型制造方式，更加高效、精确，缩短了模型或模具的制造周期，极大的降低了企业的生产成本，提高了企业的经济效益，实用价值较高，具有很好的应用前景。现阶段常见的快速原型制造技术有选区粉末激光烧结技术、选区粉末激光烧结技术、片层叠加制造技术等等。

二、在机械设备维修领域中，快速原型制造技术的有效应用

（一）机械设备维修过程中所存在的问题

企业生产运行过程中，设备零部件损坏是经常发生的事情，为了保证企业生产运营正常，要求维修人员尽可能快的发现设备故障部件，并及时更换备用零件，但实际的生产过程中，经常会因为设备零件不匹配或库存数量不足等原因耽误设备维修过程，延长设备停机时间，延误企业产品的生产周期，进而造成较大的经济损失。一般情况下，一旦发现设备维修时企业的设备配件数量不足，就需要相关人员将迅速将配件的设计图纸发送给专门的加工工厂临时制作，这样一来，企业的生产成本必然会提高，但如果设备备件的数量过多，又会导致备用零件占用空间较大，花费的资金过多，占用了流动资金，也会为企业带来不必要的麻烦。另外，金属配件大多通过数控机床进行加工，但如果只生产较少数量的配件，数控机床难以进行。塑造材质的配件小批量生产的成本较高，也会影响设备备件的生产过程。总而言之，由于种种因素的制约，造成设备备件的再造工作比较困难，从而影响了设备维修工作的开展。

（二）快速原型制造技术的优化应用

快速原型制造技术的出现，将有效解决机械设备维修过程中设备再造问题，同时减少了小批量设备备件生产的成本，伴随着科学技术的不断进步，计算机集成系统也在不断的改造深化，利用快速原型制造及计算机集成系统生产设备备件，使得因配件缺失导致的维修难题得到了很好的解决。

首先由设备制造企业以三维实体模型数据的方式将设备配件的相关参数信息存储与数据库中，并分类发布于公司的网站上。产品制造企业发现生产机械出现故障，进行检查后及时发现故障部位，然后在设备制造企业的网站上查询下载设备配件信息，并将该信息迅速发送给快速原型制造中心进行备件制造工作，这种方法极大的方便了产品制造企业的设备维修工作。企业机械设备管理人员还应该将下载的三维模型数据信息保存到企业内部的设备管理数据库中，便于下次使用。

部分厂家会从国外进口一些设备，这些设备配件重新购置花费的时间比较长，且设备的相关信息难以快速获得，这时可以利用快速原型制造技术中的逆向工程实施测绘工作，最终得到设备的三维实体数据模型，进而开展配件生产工作。

企业还可以针对生产线中的所有设备构建一个虚拟的备件库，并将数据库中所有的非标备件的三维实体模型进行分类，为企业设备的维修管理工作提供数据保障。当设备的非标配件出现损坏时，企业机械设备的维修管理人员能够快速从数据库中获取相关数据信息，然后将其发送至快速成型制造中心进行配件生产工作，缩短设备维修的周期，保证企业生产工作的正常进行，促进企业经济效益的提高。