快速原型制造技術在機械設備維修領域中的應用研究

吳慶軍江西應用工程職業(yè)學院

快速原型制造技術在機械設備維修領域中的應用研究

吳慶軍
江西應用工程職業(yè)學院

摘要：本文主要就快速原型制造技術的原理、類型、技術特點進行簡單的介紹，并結合當前機械設備維系過程中出現(xiàn)的問題，簡單探討快速原型制造技術在機械設備維修中的應用。

關鍵詞：快速原型制造技術；機械設備維修；問題；應用

當前有許多零件制造企業(yè)加工設備或生產(chǎn)車間不能滿足高精度或個性化零件的生產(chǎn)需要，快速原型制造技術的產(chǎn)生使這種狀況有了解決的方法。企業(yè)員工通過電腦設備將產(chǎn)品的三維幾何數(shù)據(jù)模型下載下來，將數(shù)據(jù)傳遞給相應的機械，利用機械將原材料加工成為需要的機械零件。設備的正常運行是產(chǎn)品制造型企業(yè)生產(chǎn)、加工的基礎保障，但許多企業(yè)在設備維修的過程中常常會出現(xiàn)設備配件短缺或零件與設備不匹配的不良現(xiàn)象，導致設備的維修工作不能及時進行，進而影響企業(yè)的正常生產(chǎn)，為企業(yè)帶來不必要的經(jīng)濟損失。因此，本文就快速原型制造技術在企業(yè)機械設備維修領域中的應用進行簡單的探討。

一、快速原型制造技術概述

快速原型制造技術起源于20世紀80年代的日本，以離散堆積原理為基礎，將零件的三維模型離散化后將離散的點、面、線組合堆積成零件形狀，得到目標原型，然后構建數(shù)字化描述模型，并將信息傳送給集成制造系統(tǒng)，將相應的材料進行三維堆砌，制造成所需的零件設備。快速原型制造技術涉及數(shù)據(jù)處理、數(shù)控、激光、測試傳感等多種機械電子技術，打破了傳統(tǒng)的實體模型制造方式，更加高效、精確，縮短了模型或模具的制造周期，極大的降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，實用價值較高，具有很好的應用前景。現(xiàn)階段常見的快速原型制造技術有選區(qū)粉末激光燒結技術、選區(qū)粉末激光燒結技術、片層疊加制造技術等等。

二、在機械設備維修領域中，快速原型制造技術的有效應用

（一）機械設備維修過程中所存在的問題

企業(yè)生產(chǎn)運行過程中，設備零部件損壞是經(jīng)常發(fā)生的事情，為了保證企業(yè)生產(chǎn)運營正常，要求維修人員盡可能快的發(fā)現(xiàn)設備故障部件，并及時更換備用零件，但實際的生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會因為設備零件不匹配或庫存數(shù)量不足等原因耽誤設備維修過程，延長設備停機時間，延誤企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，進而造成較大的經(jīng)濟損失。一般情況下，一旦發(fā)現(xiàn)設備維修時企業(yè)的設備配件數(shù)量不足，就需要相關人員將迅速將配件的設計圖紙發(fā)送給專門的加工工廠臨時制作，這樣一來，企業(yè)的生產(chǎn)成本必然會提高，但如果設備備件的數(shù)量過多，又會導致備用零件占用空間較大，花費的資金過多，占用了流動資金，也會為企業(yè)帶來不必要的麻煩。另外，金屬配件大多通過數(shù)控機床進行加工，但如果只生產(chǎn)較少數(shù)量的配件，數(shù)控機床難以進行。塑造材質的配件小批量生產(chǎn)的成本較高，也會影響設備備件的生產(chǎn)過程?？偠灾捎诜N種因素的制約，造成設備備件的再造工作比較困難，從而影響了設備維修工作的開展。

（二）快速原型制造技術的優(yōu)化應用

快速原型制造技術的出現(xiàn)，將有效解決機械設備維修過程中設備再造問題，同時減少了小批量設備備件生產(chǎn)的成本，伴隨著科學技術的不斷進步，計算機集成系統(tǒng)也在不斷的改造深化，利用快速原型制造及計算機集成系統(tǒng)生產(chǎn)設備備件，使得因配件缺失導致的維修難題得到了很好的解決。

首先由設備制造企業(yè)以三維實體模型數(shù)據(jù)的方式將設備配件的相關參數(shù)信息存儲與數(shù)據(jù)庫中，并分類發(fā)布于公司的網(wǎng)站上。產(chǎn)品制造企業(yè)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)機械出現(xiàn)故障，進行檢查后及時發(fā)現(xiàn)故障部位，然后在設備制造企業(yè)的網(wǎng)站上查詢下載設備配件信息，并將該信息迅速發(fā)送給快速原型制造中心進行備件制造工作，這種方法極大的方便了產(chǎn)品制造企業(yè)的設備維修工作。企業(yè)機械設備管理人員還應該將下載的三維模型數(shù)據(jù)信息保存到企業(yè)內(nèi)部的設備管理數(shù)據(jù)庫中，便于下次使用。

部分廠家會從國外進口一些設備，這些設備配件重新購置花費的時間比較長，且設備的相關信息難以快速獲得，這時可以利用快速原型制造技術中的逆向工程實施測繪工作，最終得到設備的三維實體數(shù)據(jù)模型，進而開展配件生產(chǎn)工作。

企業(yè)還可以針對生產(chǎn)線中的所有設備構建一個虛擬的備件庫，并將數(shù)據(jù)庫中所有的非標備件的三維實體模型進行分類，為企業(yè)設備的維修管理工作提供數(shù)據(jù)保障。當設備的非標配件出現(xiàn)損壞時，企業(yè)機械設備的維修管理人員能夠快速從數(shù)據(jù)庫中獲取相關數(shù)據(jù)信息，然后將其發(fā)送至快速成型制造中心進行配件生產(chǎn)工作，縮短設備維修的周期，保證企業(yè)生產(chǎn)工作的正常進行，促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提高。

結束語

將快速成型制造技術運用與機械設備的維修過程中，避免了因零件不匹配造成了維修周期延長現(xiàn)象的發(fā)生，有效的提高設備維修的效率，保證了企業(yè)設備運行的可靠性，有利于企業(yè)的經(jīng)濟效益的增長。

參考文獻：

[1]陳鵬，夏重，張曉洪.快速原型制造技術在機械設備維修領域中的應用研究[J].科學時代.2014（11）

[2]王光，張輝.快速原型制造技術在機械設備維修領域中的應用研究[J].青年科學.2013（07）

[3]李增民，李立新，譚建波.快速原型制造技術的發(fā)展及應用前景[J].河北科技大學學報.2010（24）

作者簡介：吳慶軍（1976-），男，漢族，江西省萍鄉(xiāng)市人，本科，助教，研究方向：高職機械專業(yè)教育教學及研究。