快速原型（网站快速原型法的开发过程）

什么是快速原型制造技术？

随着全球市场一体化的形成，制造业竞争激烈，产品开发速度日益成为竞争的主要矛盾。在这种情况下，自主快速产品开发(快速设计和快速制模)能力成为制造业全球竞争的实力基础。同时，为了满足用户不断变化的需求，制造业要求制造技术具有很强的柔性，可以在不增加产品成本的情况下小批量甚至单件生产。因此，产品开发的速度和制造技术的灵活性变得非常关键。在这种社会背景下，RPM(快速原型制造)于20世纪80年代末在美国产生，并迅速传播到日本和欧洲。这是近年来制造技术领域的重大突破。1快速原型制造技术原理快速原型制造技术是集材料成形、CAD、数控、激光等技术于一体的综合技术。实现从零件设计到三维实体原型制造的集成是一项系统的技术。快速原型技术的基本原理是：在没有模具、工具和夹具的情况下，根据三维CAD模型的分层数据进行材料堆积(或叠加)，可以快速制造出任意复杂程度的产品原型或零件，如图2-65所示。快速原型制造主要包括以下四个部分：(1)零件CAD数据模型的构建。三维CAD数据模型的构建有两种方式：基于概念的三维建模。设计师使用各种三维CAD建模系统，如Pro/E、UG、Solidworks等。对零件进行三维实体建模，即将设计师构思的零件概念模型转化为三维CAD数据模型。基于实体数据的三维建模。设计师利用三坐标测量机、激光扫描仪、核磁共振图像、立体图像等方法进行反求、计算，建立三维模型。(2)数据转换文件的生成。三维建模系统将零件的CAD数据模型转换成快速成型系统可以接受的数据文件，如STL、IGES等格式文件。STL文件是将三维实体的内外表面离散化后形成的文件。易于将模型分层切片，因此成为目前大多数快速成型系统接受的文件格式。目前所有的CAD建模系统都具有将STL文件输出到三维实体的功能。图2-65 RPM技术原理(3)模型分层切片。将三维实体模型沿给定方向(一般沿Z轴)切割成二维切片，即离散化。板材的厚度可以根据快速成型系统的成型精度来选择，例如0.05 ~ 0.5 mm.(4)快速堆积成型。以平面加工方式依次连续叠加得到三维实体。随着RPM技术的发展和人们对该技术认识的深入，其内涵也在逐渐扩大。目前，快速成型技术包括所有由CAD直接驱动的成型过程，主要技术特征是成型的快速性。材料的转移形式可以是自由添加、移除以及添加和移除的组合。PRM技术的具体工艺有30多种，其中分层实体制造(LOM)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)和立体光刻(SAL)是最成熟的技术，并且已经很好的商业化。下面以FDM为例，介绍这一过程方法。2熔融沉积造型的工艺方法(FDM，Fused deposit Modeling)是以CAD模型确定的几何信息为基础的。丝状材料通过送丝机构送入喷嘴，在喷嘴中使用加热器将丝状材料加热成半流动状态。在计算机的控制下，喷嘴按照切片参数沿零件的截面轮廓和填充轨迹移动，同时挤压和控制流量，使粘性流体在截面层上均匀铺开，逐层堆积，从而制造出零件原型。其工作原理如图2-66所示。图2-67显示了使用熔融沉积建模的原理图的3D打印机的轮廓，图2-68显示了熔融沉积建模的工作原理。用于熔融沉积成型的材料是ABS工程塑料、蜡、聚乙烯、聚丙烯、陶瓷和ny

图2-66熔融沉积建模示意图图2-67 3D打印机轮廓图图2-68 FDM作品。

什么是快速原型法？

在一个新产品的开发过程中，总是需要对最初的设计进行多次修改，才能真正投放市场。通常产品到了经销商或者客户手里，很快就会有各种反馈意见，认为这个产品如果能再修改一下会更好。所以厂家会根据收集到的意见修改产品。分散在制造业的“修改”，说起来容易做起来难。哪怕是外观上的一点点修改，往往也要重新开模。模具制作是一件非常昂贵和耗时的事情。比如一个制作普通电话外壳的模具，就要几万元才能制作出来。更何况你在花钱做新模具的时候，不知道这次会不会满意。如果再不满意，花再多的钱都是小事，耽误了时间可能就意味着失去市场。虽然计算机虚拟技术可以非常逼真地在屏幕上显示设计产品的外观，但是，它在视觉上无法与实物相比较。只要你想一想，没有多少人敢仅凭广告中的精美图片就把钱花在一件有价值的商品上。他们要亲自去商场，亲手去摸，去摆弄，才敢真正下定决心。所以，在市场上，看得见的不可能是真的，摸得着的才能是真的。买一件商品还是这样。如果成千上万的商家向厂家下订单，仅仅看电脑屏幕就更难下定决心了。随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争非常激烈，产品开发周期的长短直接影响到一个企业的生存。因此，客观上需要一种能够直接快速地将设计数据转化为三维实体的纯技术。这样不仅可以快速直观地验证设计的正确性，还可以将未来产品的实物模型提供给客户，甚至只提供给感兴趣的潜在客户，从而达到快速占领市场的目的。快速原型制作(简称R)

P）就是在这样的社会背景下于1988年诞生于美国，迅速扩展到欧洲和日本，并于九十年代初期引进我国。快速原型技术物皮综合应用各种现代技术，直接快速地将电脑设计数据转化为实物，形象地说，快速原型技术实现了所谓“心想事成”的梦想。快速原型技术已广泛应用于快速概念模型制造（比如检验所设计的产品样子好看不好看、新潮不新潮）、快速测试模型制造（比如检验所设计的产品好用不好用、性能怎么样）、快速模具制造（直接制造模具）和快速功能零件制造（直接制造零件）等领域。

什么是快速原型法？

快速原型法袭皮就是在系统开发之初,尽快给陆禅则用户构造一个新系统的模型(原型),反复演示原型并征求用户意见,开发人员根据用户意见不断修改完善原型,直到基本满足用户的要求再进而实现系统,这种软件开早棚发方法就是快速原型法