автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Исследование факторов, влияющих на процесс послойного синтеза методом лазерной стереолитографии

005006814

На правах рукописи

ВАСИЛЬЕВ ФЕДОР ВЛАДИМИРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПРОЦЕСС ПОСЛОЙНОГО СИНТЕЗА МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ СТЕРЕОЛИТОГРАФИИ

Специальность 05.13.06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами» (авиационная и ракетно-космическая техника)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

12 ннв т

Москва-2011

005006814

Работа выполнена на кафедре «Технология приборостроения» ФГБОУ ВПО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Медведев Аркадий Максимович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Рыбников Сергей Игоревич кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Костюков Валерий Дмитриевич

Ведущее предприятие: Открытое акционерное общество «Национальный

институт авиационных технологий» (ОАО НИАТ)

Защита диссертации состоится 13 февраля 2012 г. в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного Совета Д212.125.11 при ФГБОУ ВПО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ) по адресу: 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАИ.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью организации, просьба направлять по адресу: 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4.

Автореферат разослан /г 20

Учёный секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент

Ю.В. Горбачёв

Общая характеристика работы

Актуальность. В настоящее время для поддержания конкурентоспособности производства требуется до минимума сократить время от разработки изделия до его появления на рынке. Предприятие, раньше других адаптирующееся к ситуации на рынке, чаще обновляющее ассортимент выпускаемой продукции, имеет значительное преимущество перед конкурентами.

Значительно сократить время создания новой продукции позволяет концепция компактного интеллектуального производства (КИПр) и, как одно из основных средств реализации этой концепции, технология послойного синтеза (ТПС). В основе этой технологии лежит принцип формирования объекта (изделия) путем последовательного «наращивания» его слоев.

Из методов ТПС наиболее широкое применение благодаря своей универсальности получила лазерная стереолитография — формирование изделия путем преобразования жидких мономеров в твердые полимеры под действием луча лазера. Лазерная стереолитография позволяет с высокой точностью (50мкм) воспроизвести изделие согласно его математической модели. Изделия легко поддаются последующей механической обработке, что позволяет применять их в качестве мастер-моделей для изготовления высокоточной оснастки для литья.

Характерной особенностью прототипов изделий, используемых в аэрокосмической промышленности, является их высокая сложность и необходимость в точном воспроизведении как геометрических форм моделей, так и массовых и прочностных характеристик изделий. Прототипы используются для проведения аэродинамических испытаний, натурного моделирования, отработки конструктивных и технологических решений. Прототипы могут использоваться и как мастер-модели для изготовления оснастки. Метод изготовления изделий «по слоям» предопределяет «ступенчатость» поверхности, а значит, особое значение имеют вопросы точности воспроизведения формообразующих поверхностей моделей. После изготовления модели методом послойного синтеза, она обрабатывается неавтоматизированными методами. И чем точнее воспроизведена исходная геометрическая модель на этапе изготовления — тем быстрее и качественнее будет произведена обработка. Таким образом, себестоимость изделий, получаемых с использованием метода лазерной стереолито-

графии, определяется, главным образом, двумя составляющими: стоимостью изготовления модели и стоимостью ее последующей обработки.

В связи с этим основной путь к уменьшению стоимости изделий — повышение производительности оборудования и точности воспроизведения модели, которые во многом определяются качеством проведенной технологической подготовки производства. Для задания наилучших параметров процесса необходимо учитывать множество факторов, влияющих на процесс изготовления изделия.

Предметом исследования явились технологический процесс послойного синтеза объемных моделей конструкторских прототипов и технологической оснастки с элементами формообразования сложных конструкций. Потребности в обеспечении необходимой точности воспроизведения моделей и прототипов, их адекватности виртуальному образу, заложенному в проекте, предопределили необходимость в подробном научном анализе технологического процесса формообразования изделий на основе использования процессов лазерной стереоли-тографии, материалов и программного обеспечения.

Цель работы. Исследование технологического процесса изготовления изделий методом лазерной стереолитографии; повышение точности изделий в сочетании со снижением их себестоимости и увеличением производительности процесса; автоматизация технологической подготовки производства (ТПП) изделий, изготавливаемых методом лазерной стереолитографии.

Для достижения указанной цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

1. Проанализировано содержание технологического процесса сквозного проектирования и изготовления технологической оснастки для оперативного производства малых партий деталей приборов.

2. Проведен отбор исходных данных и методов их обработки для создания программ подготовки технологического процесса стереолитографии, позволяющих создавать объемные модели и прототипы технологической оснастки с требуемыми параметрами качества.

3. Проанализированы закономерности отверждения полимеризую-щихся материалов применительно к послойному объемному синтезу деталей

методом лазерной стереолитографии, выделены приоритетные свойства материалов и соответствующие им технологические параметры процесса формообразования объемных моделей и прототипов, определяющие требуемые параметры качества.

4. Проведена всесторонняя оценка процесса стереолитографии, позволившая более точно установить взаимосвязь технологических свойств полиме-ризующихся материалов с технологическими параметрами процесса послойного объемного синтеза получаемых моделей.

5. Разработаны методики расчета технологических параметров изготовления моделей и прототипов, обеспечивающие получение моделей и прототипов деталей с заданными геометрическими характеристиками.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы математического моделирования, системного анализа, планирования эксперимента и статистической обработки экспериментальных данных. Научная новизна работы состоит в следующем;

— разработана и введена классификация факторов, влияющих на процесс послойного синтеза методом лазерной стереолитографии, по источнику их возникновения и степени влияния;

— разработана методика обработки исходных данных, позволяющая оценить точность воспроизведения форм и скорость процесса получения изделий методами послойного синтеза;

— предложен способ решения задачи повышения производительности изготовления изделий методами послойного синтеза;

— предложены алгоритмы и программное обеспечение для анализа исходных данных и автоматизации процесса технологической подготовки производства;

Практическая ценность. Предложены рекомендации по проведению технологической подготовки производства изделий методом лазерной стереолитографии;

Разработана методика обработки данных САПР, позволяющая в аналитическом виде описать точность воспроизведения форм и скорость процесса получения изделий методами послойного синтеза.

Разработана методика расчета технологических параметров изготовления изделий методом лазерной стереолитографии, позволяющая получать изделия с заданными свойствами и конфигурацией.

Созданы алгоритмы, обеспечивающие технологическую подготовку производства изделий и повышающие геометрическую точность и стабильность форм получаемых сложных моделей и прототипов.

Создано программное обеспечение (ПО) для автоматизации процесса ТПП, реализующее разработанные алгоритмы.

Использование рекомендаций и ПО, предложенных в работе, позволяет до 30% сократить себестоимость изделий, полученных на оборудовании лазерной стереолитографии, более эффективно использовать ресурс оборудования, облегчить выбор параметров технологического процесса с точки зрения качества изделий и производительности оборудования.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты многофакторного анализа процессов прототипирования изделий сложных форм по критерию цена/качество.

2. Обоснование выбора процессов лазерной стереолитографии в формообразовании изделий сложных форм

3. Обоснование основного фактора воспроизводимости изделия для процесса лазерной стереолитографии — ориентации прототипируемого изделия в рабочей зоне формообразования

4. Принципы автоматизации процесса выбора ориентации прототипируемого изделия для минимизации влияния человеческого фактора и оптимизации ориентации изделия сложных форм в рабочей зоне по критерию его воспроизводимости.

5. Математическую модель производительности технологического процесса лазерной стереолитографии и способ оценки точности прототипируемого изделия, позволяющие решить задачи увеличения производительности процесса стереолитографии без потери качества за счет автоматизации оценки качества получаемого изделия.

6. Алгоритмы и программное обеспечение автоматизации технологической подготовки производства для лазерной стереолитографии

Апробация работы. Результаты работы докладывались на VI и VII Международных конференциях «Лазеры в науке, технике, медицине» (Суздаль, 1995г, Сергиев Посад 1996г), I Всероссийском семинаре «Лазерно-компьютерные технологии создания деталей сложной формы» (Шатура, 1996г), IX и XVI Международных научно-технических семинарах "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации" (Алушта, 2000, 2007гг), опубликовывались в Интернете на Общероссийском сайте по технологиям быстрого прототипирования.

Результаты исследований, проведенных в работе, внедрены в производство в ОАО «НИИТавтопром», ООО «ИФ АБ Универсал», РЦ «МАИ»

Публикации. По материалам диссертации опубликованы тезисы 6 докладов на Международных конференциях, 4 статьи в рецензируемых изданиях, написаны разделы двух отчетов по НИР.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (103 наименования) и двух приложений (на 20 страницах), изложена на 161 странице машинописного текста, содержит 41 рисунок, 11 таблиц.

Основное содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность работы, сформулирована ее цель, методы достижения и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе дается понятие концепции компактного интеллектуального производства (КИПр), проанализировано место КИПр в современных технологических процессах изготовления изделий. Проанализированы этапы создания изделий при помощи КИПр.

Проведен сравнительный анализ методов послойного синтеза изделий, являющихся базовыми в КИПр. Описаны достоинства и недостатки каждого метода, проведен сравнительный анализ.

На основе проведенного анализа в качестве объекта исследования выбран метод лазерной стереолитографии, как имеющий наиболее широкую область применения.

Основной идеей КИПр является максимальная концентрация современных технологических процессов, целью которой является сокращение времени от проектирования до производства изделия. Применение КИПр позволяет в кратчайшие сроки получать готовые опытные партии изделий с заданными характеристиками. Реализация концепции КИПр стала возможна благодаря применению технологий послойного синтеза (ТПС) изделий.

Объединение этапов от проектирования изделия до изготовления опытной партии в рамках одного компактно расположенного производства, обладающего современными технологиями, позволяет значительно сократить подготовку производства изделий с 4-6 месяцев до 2-4 недель.

Все методы ТПС в качестве исходных данных используют математическую модель изделия в формате STL (описание поверхности объекта набором треугольников). Основное отличие методов ТПС заключается в физических принципах формирования изделий и, как следствие, в получаемых свойствах изделий. Основные методы ТПС:

— стереолитография;

—склейка из твердых материалов;

— лазерное спекание;

— наплавление термопластов.

Наилучшими характеристиками по качеству получаемых изделий и наиболее широкой областью применения изделий обладает стереолитография, так как изделия, полученные этим способом, имеют однородную структуру и легко поддаются обработке.

Достоинствами стереолитографии являются:

— высокая точность;

— легкость финишной обработки полученных изделий;

— высокое качество поверхностей;

— широкая область применения.

Наиболее значимый недостаток — высокая стоимость изготовления, которая зависит от многих факторов.

В связи с вышеприведенными доводами актуальны задачи по исследованию метода, улучшению качества и производительности, уменьшению стоимости изделий, получаемых при помощи систем лазерной стереолитографии.

Во второй главе приведены результаты анализа факторов, влияющих на процесс лазерной стереолитографии.

В основе метода лазерной стереолитографии лежит процесс полимеризации — связывания мономеров (малых молекул) в полимеры (большие молекулы), заключающие в себе много единиц мономеров. Ход процесса полимеризации и полученные свойства изделия определяются свойствами рабочего материала, параметрами оборудования и способами воздействия на него в процессе изготовления, сложности изделия и т.д. В результате взаимодействия этих факторов формообразующие поверхности готового изделия отличается от математической модели, разработанной в процессе проектирования. Геометрическая точность полученного изделия зависит от качества учета и компенсации этих факторов.

Связь факторов, влияющих на процесс лазерной стереолитографии, с производительностью процесса и точностью получаемых изделий показана на рис. 1.

Проанализировав связи, можно сделать вывод о том, что определяющее значение для скорости процесса и точности изделий являются вторичные фак-

9

торы (параметры процесса), которые, в свою очередь, зависят от первичных факторов (параметров оборудования, материала и модели). Из представленных параметров полностью автоматически задаются параметры контроля и скорости сканирования. Однако, скорость сканирования определяется также и на основании заданных оператором оборудования параметров: толщины слоя и стиля засветки. Остальные параметры задаются оператором целиком на основе априорной информации и личного опыта. Таким образом, повышение производительности и точности процесса лазерной стереолитографии возможно компенсацией влияния как первичных, так и вторичных факторов.

На процесс лазерной стереолитографии влияет множество факторов, которые можно разделить на «объективные» (параметры оборудования) и «субъективные» (параметры процесса ТПП). При этом факторы, зависящие от работы оборудования, считаются объективными, так как их влияние зависит от работы оборудования и его настроек. Поскольку факторы, зависящие от параметров процесса ТПП, определяются действиями персонала, подготавливающего модель изделия, то такие факторы считаем субъективными (рис. 2).

Факторы, определяющие качество и скорость изготовления деталей

Зависящие от работы оборудования

Зависящие от персонала

Создание Характе- Работа 1 Свойства

«п.- ристики отклоняющем вещества

файла лазера системы

Параметры выращивания

Параметры смакы слоя

—| Мощность | —£

Форма 1 Скорость

лягна 1 сканирования

Ч!

Стиль штриховки

Толщина слоя

Генерация поддержек

Ориентация детали

Времена пауз

Количество и скорость проходов ракеля

Глубина и скорость погружения платформы

рис. 2. Факторы, определяющие качество и скорость изготовления деталей Проведенный в работе анализ факторов позволяет сделать вывод, что наименее изученными и наиболее важными для исследования являются факторы технологической подготовки производства (субъективные), а фактор ориентации изделия в рабочей зоне является наиболее значимым для улучшения качественных характеристик изделий.

Процесс изготовления изделий методом стереолитографии состоит из трех этапов: ТПП, изготовление, финишная обработка. Себестоимость конечного изделия определяется суммой стоимостей каждого этапа:

з

Сет = ст,7,, где

i=i

с/я, - себестоимость единицы времени /-го этапа,

^ - время, необходимое на i-м этапе для изготовления изделия.

Особо следует обратить внимание, что точность при выполнении этапа определят стоимость последующего (рис. 3). А на этапе ТПП — еще и точность. То есть, чем более точно произведена ТПП, тем быстрее изготавливается изделие на втором этапе, а чем точнее оно изготовится, тем меньше времени потребуется на финишную обработку. Под точностью ТПП понимается ее качество, то есть степень соответствия полученных в результате ТПП параметров технологического процесса критерию воспроизводимости. Таким образом, себестоимость изделий, полученных методом лазерной стереолитографии, тесно связана с точностью процесса 11111.

рис. 3. Точность и себестоимость изделий в лазерной стереолитографии.

Для достижения цели данной работы необходимо улучшить точность процесса ТПП, так как он оказывает наибольшее влияние на себестоимость изготовления изделий. Для этого необходимо исследовать влияние мощности лазерного излучения на скорость процесса, толщины слоя и ориентации модели в рабочей зоне — на скорость и точность. Кроме того, необходимо создать математический аппарат для анализа исходной геометрической модели изделия а также качества получаемого изделия и скорости процесса лазерной стереолитографии.

В третьей главе приведены результаты исследования влияния выбранных факторов, разработана математическая модель процесса послойного синтеза изделия.

Для проведения исследований влияния толщины слоя и ориентации на точность и производительность процесса лазерной стереолитографии разработан математический аппарат для анализа исходной геометрической модели изделия (БТЬ-файла). В его основе лежит принцип поэлементного анализа модели и последующего объединения полученных результатов.

В результате мы получаем основные характеристики исходной модели, которые требуется использовать для последующего анализа процесса: объем и габариты модели, длину контура всех слоев модели, площадь всех слоев модели, площадь поверхности модели и площадь каждого ее элемента.

Отверждение ФПК проходит под действием излучения лазера, основным параметром которого является экспозиция — энергия излучения на единицу площади. Экспозиция пропорциональна мощности излучения лазера и обратно пропорциональна скорости сканирования.

Экспозиция уменьшается экспоненциально с увеличением глубины:

где Вр — «глубина проникания» (параметр рабочего материала), Е0 — экспозиция на поверхности (для 2=0);

Средняя экспозиция на поверхности смолы будет

где Н„ - средняя плотность излучения, I - время экспонирования, Л -мощность излучения лазера, ¡¥0 - радиус пятна, У5 - скорость сканирования, Л, -расстояние между соседними проходами луча (параметр «штриховки»).

На основе анализа процесса фотополимеризации и влияния на него мощности лазерного излучения сделан вывод о том, что увеличение мощности в N раз позволяет увеличить скорость сканирования в такое же число раз.

Технология изготовления изделия по слоям определяет дискретность (ступенчатую структуру) его поверхности. Формообразующая поверхность изделия, полученного после изготовления, отличается от поверхности исходной БТЬ-модели на переменную величину шероховатости 8 (рис. 4). Далее, при финишной обработке, «ступенчатость» убирается в процессе механической обра-

£(;) = £„ ехр

ботки. Таким образом, толщина слоя определяет сложность и стоимость ее обработки.

/ /V-

/ /

¡и

1

-К

Е

рис. 4 Влияние толщины слоя на точность изделий.

Влияние толщины слоя на точность процесса стереолитографии тесно связано с ориентацией модели в рабочей зоне. Наименьшую шероховатость имеют элементы, расположенные вертикально или строго горизонтально.

Влияние толщины слоя на производительность процесса лазерной стереолитографии неоднозначно. При увеличении толщины слоя в N раз в такое же число раз уменьшается общая площадь слоев изделия, которую необходимо отвердить. Однако, для отверждения более толстого слоя потребуется большая энергия и, как следствие, снижение скорости сканирования. Время необходимое для отверждения пятна для слоя толщиной будет соотноситься с временем 12, необходимым для отверждения пятна для слоя толщиной г2 как

1,=12- ехр

,(с)

, где Ир - параметр рабочего вещества.

Т. е. время экспонирования пятна, требуемое для его отверждения, а сле-

О.

довательно и время изготовления слоя толщиной г;, в е ' раз больше, чем время изготовления слоя толщиной г2.

График зависимости отношения времени засветки (экспонирования) изделия при выбранной толщине слоя к времени засветки того же изделия с «базовой» толщиной слоя, равной 0,1 мм (рис. 5)

рис. 5. Зависимость времени экспонирования изделия от толщины слоя по отношению к времени экспонирования изделия при толщине слоя 0,1 мм.

Поскольку изменение толщины слоя в меньшую сторону не приводит к значительному увеличению времени засветки изделия, но значительно улучшает качество, то следует брать значения толщины слоя в пределах 0,075 - 0,1 мм для рассматриваемых рабочих веществ. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили корректность сделанных выводов.

Ориентация изделия оказывает наибольшее влияние на параметры качества и время изготовления моделей.

Время изготовления модели состоит из времени засветки (экспонирования) и времен технологических пауз (выравнивание рабочего вещества, смена слоя и т.п.). Время засветки изделия не зависит от его ориентации (поскольку необходимо отвердить один и тот же объем). Но количество и общее время технологических пауз зависят от ориентации изделия. Чем меньше высота изделия — тем быстрее пройдет процесс изготовления.

Для анализа влияния ориентации изделия на точность его изготовления введем зоны, характеризующие расположение элемента поверхности. Зоны будут определяться углом наклона элемента к плоскости ХОУ (рис. 6).

рис. 6. Зоны расположения элемента модели.

Для определения качества элемента с точки зрения его наклона введем два угла (наихудшего и наилучшего качества) — а и (3, определяющую максимальную шероховатость соответствующего элемента: Ктах=1Тсо5(<х), где 1Т -толщина слоя.

Учитывая направление нормали к треугольнику и то, что модель изготавливается по слоям, рассмотрим возможные варианты ориентации элемента (рис. 7)

рис. 7. Ориентация элемента поверхности модели.

1. Элемент находится в горизонтальном положении, нормаль направлена вверх. Считаем эту ориентацию удачной.

2. Элемент находится в горизонтальном положении, нормаль направлена вниз. Поверхность элемента испорчена следами от поддержек.

3. Элемент расположен в зоне А. Независимо от направления нормали поверхность элемента будет иметь максимальную шероховатость, что сильно затрудняет ее обработку.

4. Элемент расположен в зоне В, но не в зоне О. Элемент имеет слоистую структуру со средней шероховатостью, независимо от направления нормали к нему не строятся поддержки.

5. Элемент расположен в зоне С. Элемент имеет слабо выраженную слоистость и минимальную шероховатость, либо не требует обработки, либо легко обрабатывается.

6. Элемент расположен в зоне Э. При нормали, направленной вниз (координата Ъ нормали меньше нуля), поверхность элемента будет иметь следы от поддержек.

В соответствии с вышесказанным, определим условия наилучшей ориентации.

Ориентацию изделия следует выбирать исходя из:

условия минимального количества поддержек: Площадь проекции треугольников, расположенных в зоне О и имеющих нормаль, направленную вниз минимальна.

условия максимального качества: количество треугольников, расположенных в зоне А минимально, в зоне С и расположенных горизонтально с нормалью, направленной вверх максимально.

Условие наилучшей ориентации с точки зрения точности изделия:

где <рт - функция точности, принимающая значение от -1 до 1, КА, Кс - весовые коэффициенты (от 0 до 1), 5Ь - площадь 1-го элемента, удовлетворяющего условию А и С соответственно, 5 - общая площадь поверхности изделия.

Разработанный математический аппарат позволяет определить и применять критерии качества изделий и скорости процесса, создает базу для разработки программного обеспечения для автоматизации технологической подготовки производства изделий методами послойного синтеза.

Подтверждающие эксперименты. Проведено экспериментальное исследование зависимости скорости построения детали от толщины и площади слоя. Методика проведения эксперимента:

Изготавливается деталь с различной толщиной слоя, измеряется время засветки и смены слоя. Анализируется влияние толщины слоя на время засветки изделия и на общее время изготовления изделий.

Результаты эксперимента отличаются от данных, полученных аналитическим путем не более чем на 5%, что можно считать погрешностью эксперимента.

Для оценки влияния факторов на производительность процесса лазерной стереолитографии проведен полный факторный эксперимент, входными параметрами которого были мощность луча лазера, толщина слоя и ориентация изделия. В результате эксперимента получено уравнение регрессии:

где дг/ - толщина слоя, х2 - мощность лазера, хз - ориентация изделия. Полученная экспериментально-статистическая модель позволяет с вероятностью 0,95 утверждать, что на время изготовления модели методом лазерной стереолитографии влияют мощность луча лазера и ориентация модели в рабочей зоне. Влияние толщины слоя и всех взаимодействий в заданном интервале изменения первичных факторов незначительно, что подтверждает сделанные утверждения о степени влияния факторов на точность и производительность процесса лазерной стереолитографии.

В четвертой главе представлены научные и практические приложения проведенных исследований.

Анализ скорости изготовления моделей позволяет более эффективно расходовать ресурсы оборудования и обслуживающего персонала. Подзадачи, решаемые при вычислении времени изготовления, могут использоваться самостоятельно для решения характерных для конкретного оборудования задач. Время изготовления модели методом СЛ определяется по формуле т - Тсс + Тшс*, где

Тсс - общее время смены слоев, Т]асв - общее время засветки модели.

где н/1Т - кол-во слоев, 1СС- время смены слоя.

Время смены слоя зависит от параметров технологических операций и

у=16,24+0,15х,-3,22x2+3, Зх}-0.71х2х3

пауз:

t cc ~ ^ deep dip ^ elevate ^ sweep ^move _ to _ build ~^~^:_wait

где tdnp Jip - время погружения платформы,

'.и««, - время перемещения платформы на глубину свиппинга (прохода ракеля),

- время свиппинга,

Lovejojvik, - время перемещения платформы до уровня построения,

'г «о« " время ожидания после отрисовки

Параметры определяются при технологической подготовке производства из готовых наборов, предоставленных производителем оборудования.

Время засветки (сканирования) слоя состоит из формирования контура слоя для фиксации его геометрии, штриховки - формирования слоя внутри созданного контура и заливки - дополнительной штриховки слоя с целью повысить степень отверждения ФПК (используется иногда на внешних поверхностях модели).

Т =Т +Т +Т

wee * гонт штр mi рД£

ТКОнт - время отрисовки контура слоев;

Тщтр - время штриховки;

Т3ал - время заливки.

Подставив соответствующие значения и проведя преобразования получим:

_ 2 Р, г1?0' (2У-ек- , 2-LT-eK- ^ r , v I 2 2 1

где W0 - радиус луча, Pi - мощность лазера, Ес, Dp - параметры ФПК, LT-толщина слоя, V- объем модели, hn, Кк, Кш, К, - параметры стиля штриховки (шаги штриховки и заливки, перекрытия контура, штриховки и заливки), Sxoyi, SX0Zi, Syozi - площади проекций /-го треугольника на соответствующие плоскости.

Таким образом, для определения времени засветки модели необходимо знать мощность лазерного излучения, параметры ФПК, стиль штриховки (параметры /г5Ш, /г„, Кк, Кш, К,), толщину слоя.

Общее время изготовления модели получаем суммированием времени засветки и произведения времени смены слоя на количество слоев (H/LT).

Вычислив время изготовления и функцию качества изделия для различных ориентаций можно выбрать наилучшую ориентацию для каждого изделия.

На основе проведенных исследований созданы алгоритмы оценки параметров ориентации изделия, поиска оптимальной ориентации, общего функционирования приложения и реализующее их программное обеспечение (рис. 8), автоматизирующее технологическую подготовку производства изделий для метода лазерной стереолитографии.

интерфейс пользователя

задание предпочтении

визуализация объекта

вывод результатов

управление преобразованиями объекта

изменение ориентации

хранение результатов

расчет параметров объекта

вычисление общих геометрических параметров модели

расчет параметров ориента-

вычисление параметров элементов модели

вычисление времени изготовления модели

вычисление значения функции точности

рис. 8. Общая структура программного обеспечения

Программное обеспечение состоит из четырех блоков:

1. Интерфейс пользователя. Обеспечивает визуализацию объекта (геометрической модели изделия), задание предпочтений (весовых коэффициентов качества) и вывод результатов на экран.

2. Блок расчета параметров объекта. Обеспечивает вычисление характеристик объекта, требующихся для дальнейшей работы и не зависящих от ориентации объекта (объем, площадь поверхности).

3. Блок управления преобразованиями объекта. Обеспечивает управление расчетом параметров ориентации (функции точности, времени изготовления), изменение ориентации объекта, хранение данных о качестве ориентации и выбор наилучших вариантов ориентации.

4. Расчет параметров ориентации. Обеспечивает вычисление параметров объекта, зависящих от его ориентации: время изготовления, параметры элементов объекта (длина контура слоев, площадь слоев т.п.) и значение функции точности для заданной ориентации.

19

Программное обеспечение позволяет задать вековые коэффициенты для расчета функции качества, на основе их рассчитать функцию качества и время изготовления для различных ориентации изделия. После окончания расчета выводятся результаты для нескольких ориентации объекта, обладающих наилучшими параметрами (наибольшее значение функции точности и наименьшее время изготовления) (рис. 9).

рис. 9. Экран с оконченным расчетом

Основные результаты диссертационной работы

1. В работе проведен анализ существующих систем послойного синтеза, рассмотрены их преимущества и недостатки. Подробно проанализирован процесс послойного синтеза методом лазерной стереолитографии. Сформулирована задача повышения качества и снижения стоимость изделий, получаемых данным методом.

2. При решении поставленной задачи исследованы факторы, влияющие на параметры процесса послойного синтеза изделий методом лазерной стереолитографии, определена степень влияния каждого на скорость и точность изготовления изделий.

Оценено влияние мощности лазера на производительность процесса, исследовано влияние толщины слоя и ориентации изделия на производительность процесса и качество получаемых изделий. Определено, что основное влияние на время и себестоимость изготовления изделий методом лазерной стереолитографии оказывают мощность луча лазера и ориентация модели в рабочей зоне. Предложены принципы выбора оптимальной ориентации воспроизводимого объекта по критериям производительности процесса и точности воспроизведения конфигурации объекта прототипирования.

20

3. Проведены экспериментальные исследования, подтвердившие теоретические результаты.

4. Разработаны алгоритмы и реализующие их программы, которые обеспечивает автоматизацию технологической подготовки производства для оборудования лазерной стереолитографии.

5. Выработаны практические рекомендации по рациональному использованию оборудования, реализующего метод лазерной стереолитографии. Их применение позволяет более эффективно использовать ресурс оборудования, более оптимально с точки зрения качества изделий и производительности оборудования выбирать параметры технологического процесса.

Публикации по теме диссертации:

В рецензируемых журналах и изданиях

1. Васильев Ф.В. Толщина слоя как параметр процесса лазерной стереолитографии И Литейное производство- 1999-№7. с. 14-16

2. Васильев Ф.В. Зачем нужна технология быстрого прототипирова-ния // Литейное производство - 2004 - №4. с. 21-22

3. Васильев Ф.В. Автоматизация процесса подготовки моделей для быстрого прототипирования // Литейное производство - 2004 - №4. с. 24-25

4. Васильев Ф.В. Снижение себестоимости изделий для авиационно-космической техники, изготавливаемых методами послойного синтеза // Электронный журнал «Труды МАИ» - 2011 - №49

В других изданиях

5. Васильев Ф.В. Влияние технологических факторов на производительность процесса лазерной стереолитографии. VI Международная научно-техническая конференция "Лазеры в науке, технике, медицине", г. Суздаль. М., 1995. с. 53-54

6. Скородумов C.B., Васильев Ф.В., Дудин Е.Б., Кулагин В.В. и др. Разработка опытной технологии проектирования и изготовления конструкторских прототипов, мастер-моделей и элементов формообразующей оснастки из специальных пластмасс методом лазерной стереолитографии. Технический от-

304

чет по теме НИР №-, М., НИИТавтопром, 1995

58/95-01 ,

21

I. Скородумов C.B., Васильев Ф.В., Дудин Е.Б., Кулагин В.В. и др. Разработка технологии лазерной стереолитографии для изготовления моделей, используемых в инструментально-штамповом, кузнечно-прессовом и литейном производствах, рук. Технический отчет по теме НИР № 43-524/6 М., НИИТавтопром, 1995

8. Васильев Ф.В., Скородумов C.B. Автоматизация технологической подготовки производства для лазерной стереолитографии. VII Международная научно-техническая конференция "Лазеры в науке, технике, медицине", г. Сергиев Посад. М., 1996. с. 65-67

9. Васильев Ф.В. Анализ геометрии модели для процесса лазерной стереолитографии. Труды IX Международного научно-технического семинара "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации". г. Алушта, 2000. с. 142-143

10. Васильев Ф.В. Факторы, влияющие на процесс послойного синтеза методом лазерной стереолитографии. Труды IX Международного научно-технического семинара "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации", г. Алушта, 2000. с. 143-144

II. Васильев Ф.В., Чеканов В.М. Время изготовления моделей методом лазерной стереолитографии. Труды IX Международного научно-технического семинара "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации", г. Алушта, 2000. с. 145-146

12. Васильев Ф.В. Выбор ориентации изделия в процессах послойного синтеза. Труды XVI Международного научно-технического семинара «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации». г. Алушта, 2007. с. 99-100

Подписано в печать: 23.12.2011 Объем: 1 усл.п.л. Тираж: 100 экз. Заказ №732 Отпечатано в типографии «Реглет» 119526, г. Москва, Ленинградский пр-к, д.74, корп.1 (495) 790-47-77; www.reglet.ru

1 Введение.

2 Область использования лазерной стереолитографии.

2.1 Технология послойного синтеза изделий как реализация концепции КИПр.

2.2 Анализ этапа конструкторской подготовки.

Анализ подготовки математической модели изделия.

Применяемые САПР.

Создание STL файла.

2.3 Анализ методов ТПС.

Общая характеристика.

Стереолитография.

Моделирование при помощи склейки.

Лазерное спекание порошков (Selective Laser Sintering, SLS).

Наплавление термопластов (Fused Deposition Modeling, FDM).

Отверждение на твердом основании.

Другие методы ТПС.

Сопоставительный анализ и выбор метода ТПС.

Обоснование выбор метода стереолитографии.

2.4 Постановка задачи.

3 Анализ факторов, влияющих на процесс лазерной стереолитографии.

3.1 Анализ процесса полимеризации.

3.2 Анализ процесса подготовки модели изделия.

3.3 Определение факторов, влияющих на процесс изготовления.

3.4 Анализ и классификация факторов.

Анализ объективных факторов.

3.5 Анализ субъективных факторов.

3.6 Обоснование выбора факторов для оптимизации процесса ТПС.

3.6.1 Объективные факторы.

3.6.2 Субъективные факторы.

3.6.3 Определение себестоимости изготовления изделий методом лазерной СЛ.

3.6.4 Выбор факторов.

4 Исследование влияния выбранных факторов.

4.1 Математический анализ исходной модели изделия.

4.2 Исследование влияния мощности луча лазера.

4.3 Исследование влияния толщины слоя.

4.4 Исследование влияния и выбор ориентации модели.

4.5 Полный факторный эксперимент.

4.6 Выводы.

5 Научные и практические приложения проведенных исследований.

5.1 Обработка исходных данных.

5.2 Математическая модель производительности изготовления изделий методом стереолитогра фии.

5.3 Рекомендации по выбору параметров процесса лазерной стереолитографии.

Создание STL-файла.

Выбор толщины слоя.

Выбор ориентации изделия.

5.4 Разработка программного обеспечения.

В настоящее время для поддержания конкурентоспособности производства требуется до минимума сократить время от разработки изделия до его появления на рынке. Предприятие, раньше других адаптирующееся к ситуации на рынке, чаще обновляющее ассортимент выпускаемой продукции, имеет значительное преимущество перед конкурентами.

Значительно сократить время создания новой продукции позволяет кон-•цепция компактного интеллектуального-производства (КИПр) [8,64] и, как одно из основных средств реализации этой концепции, технология послойного синтеза (ТПС) [9]. В основе этой технологии лежит принцип формирования объекта (изделия)'путем последовательного «наращивания» его сечений. При этом могут использоваться различные физические принципы: фотополимеризация, наплавление, склейка.

Из методов ТПС наиболее широкое применение благодаря своей универсальности получила лазерная стереолитография - формирование изделия путем преобразования жидких мономеров в твердые полимеры под действием луча лазера. Лазерная стереолитография позволяет с высокой точностью (50мкм) воспроизвести изделие по его математической модели. Изделия легко поддаются последующей обработке, что позволяет применять их в качестве мастер-моделей для изготовления высокоточной оснастки.

Наряду с достоинствами, у стереолитографии есть и недостатки, главный из которых — высокая себестоимость получаемых моделей, что в некоторых случаях ограничивает область их применения. Высокая стоимость моделей обусловлена, прежде всего, применением в качестве источников излучения дорогостоящих лазеров. В связи с этим основной путь к уменьшению стоимости изделий - повышение производительности оборудования. •Производительность оборудования во многом определяется его настройками, параметрами работы, которые задаются для каждой изготавливаемой детали. При задании технологических параметров процесса необходимо учитывать множество факторов, влияющих на процесс изготовления изделия.

Целью данной диссертационной работы является исследование факторов, влияющих на процесс послойного синтеза изделий методом лазерной стереоли-тографии, увеличение его производительности и автоматизации процесса технологической подготовки производства, что позволит снизить себестоимость изделий без потери качества. Для достижения указанной цели необходимо провести анализ влияющих на процесс ТПС факторов, дать их классификацию, разработать научные основы оптимизации процессов послойного синтеза изделий.

6 Заключение.

1. Определены цели и задачи диссертационной работы, состоящие в решении проблем снижения себестоимости процесса послойного синтеза изделий методом лазерной стереолитографии за счет увеличения производительности оборудования, определения условий ускорения процессов, сказывающихся на точности прототипирования.

2. Проведен анализ существующих систем послойного синтеза изделий, рассмотрены их преимущества и недостатки. Обосновано использование технологии послойного синтеза, основанной на процессах фотополимеризации эпоксидных смол Подробно проанализирован процесс послойного синтеза изделий методом лазерной стереолитографии. Исследованы факторы, влияющие на процесс, определена степень влияния каждого на скорость и точность изготовления изделий. Поставлена задача классификации факторов и оценки их влияния на себестоимость процесса изготовления изделий.

3. Проведена классификация факторов, влияющих на процесс послойного синтеза изделий методом лазерной стереолитографии, на объективные (факторы оборудования) и субъективные (факторы технологической подготовки производства). Показано, что снижение себестоимости возможно путем увеличения производительности процесса и повышения качества получаемых прототипов. Оценено влияние мощности лазера на производительность процесса, исследовано влияние толщины слоя и ориентации изделия на производительность процесса и качество получаемых изделий. Определено, что основное влияние на время и себестоимость изготовления изделий методом лазерной стереолитографии оказывают мощность луча лазера и ориентация модели в рабочей зоне. Предложены принципы выбора оптимальной ориентации воспроизводимого объекта по критериям производительности процесса и точности воспроизведения конфигурации объекта прототи-пирования.

4. Проведены экспериментальные исследования влияния толщины слоя на скорость процесса лазерной стереолитографии, проведен полный факторный эксперимент по оценке степени влияния факторов на производительность оборудования лазерной стереолитографии. Полученные результаты подтвердили сделанные выводы.

5. Разработаны алгоритмы анализа геометрии модели с целью оценки • времени изготовления моделей применительно • к процессу лазерной стереолитографии. Разработан математический аппарат оценки качества (точности воспроизведения формообразующих поверхностей) получаемых изделий. Это позволяет формализовать целевую функцию и автоматизировать процесс технологической подготовки производства изделий методом лазерной стереолитографии.

6. Разработаны алгоритмы и на их основе создано программное обеспечение для автоматизации технологической подготовки производства для установок лазерной стереолитографии, что позволяет до 30% сократить себестоимость получаемых изделий.

7. Выработаны практические рекомендации по оптимизации использования оборудования, реализующего методы послойного синтеза. Их использование позволяет более эффективно использовать ресурс оборудования, более оптимально с точки зрения качества изделий и производительности оборудования выбирать параметры технологического процесса.

Полученные в работе результаты внедрены и используются в работе ОАО «НИИТавтопром», ООО «Инженерная фирма АБ Универсал», Ресурсного центра МАИ в области авиастроения (РЦ МАИ).

1. Амиров Ю.Д. Организация и эффективность научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. М.: Экономика, 1974. - 237 с.

2. Безъязычный В.Ф., Леонов Б.Н., Лобанов A.B. Абразивная обработка конструкционных материалов. Учеб. пособие Рыбинск: РГАТА, 1998. - 72 с.

3. Безъязычный В.Ф., Федосеев Д.С., Сафронов A.B. Изготовление деталей машин методом прототипирования: Учебное пособие. Рыбинск: РГАТА им. П. А. Соловьёва, 2011. - 94 с.

4. Бобцова C.B. Исследование и разработка методов использования технологий быстрого прототипирования в приборостроении: Автореферат диссертации . кандидата технических наук: 05.11.14. Санкт-Петербург, 2005.-20 с/

5. Боголюбов В. С. «Формообразующая оснастка из полимерных материалов» М.: Машиностроение, 1979. 178 с.

6. Большаков В.П., Бочков А.Л., Сергеев A.A. ЗГ)-моделирование в AutoCAD, Компас-ЗБ, S olid Works, Inventor, T-Flex: учебный курс . — Москва и др.: Питер, 2011. 328, [3] с.

7. В.И.Горюшкин, В.К.Исаев, О.С.Мурков, О.С.Сироткин, С.В.Скородумов, В.В.Хорощев, А.Г.Василевский. Способ изготовления изделий. Изобретение. Заявка № 4368279/32-05/017266. Пол. решение от 20.10.1988г.

8. Васильев Ф.В. Зачем нужна технология быстрого прототипирования // Литейное производство, "2004. №4

9. Васильев Ф.В. Факторы, влияющие на процесс послойного синтеза методом лазерной стереолитографии. // Труды IX Международного научнотехнического семинара "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации", г. Алушта, 2000

10. Васильев- Ф.В. Анализ геометрии модели для процесса лазерной сте— реолитографии. // Труды IX Международного научно-технического семинара "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации". г. Алушта, 2000

11. Васильев Ф.В. Толщина слоя как параметр процесса лазерной сте-реолитографии. // Литейное производство, 1999. №7

12. Васильев Ф.В. Влияние технологических факторов на производительность процесса лазерной стереолитографии. // VI Международная научно-техническая конференция "Лазеры в науке, технике, медицине", г. Суздаль. М., 1995

13. Васильев Ф.В., Чеканов В.М. Время изготовления моделей методом лазерной стереолитографии. // Труды IX Международного научно-технического семинара "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации", г. Алушта, 2000

14. Васильев Ф.В., Скородумов С.В. Автоматизация технологической подготовки производства для лазерной стереолитографии. // VII Международная научно-техническая конференция "Лазеры в науке, технике, медицине", г. Сергиев По-сад. М., 1996

15. Васильев Ф.В. Выбор ориентации изделия в процессах послойного синтеза. // Труды XVI Международного научно-технического семинара "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации". Г/Алушта, 2007

16. Васильев Ф.В. Автоматизация процесса подготовки моделей для быстрого прототипирования. // Литейное производство, 2004. №4

17. Вейко'В.П., Яковлев Е.Б. и др. Пятилетний опыт эксплуатации первой отечественной ЬОМ-установки «Карат-200» в промышленности. Конференция по лазерным и лазерно-иформационным технологиям. Суздаль, 2001 с. 93

18. Волков С.А., Тимофеев M.B. Системы автоматизированного проектирования в машиностроении: учебное пособие. Рыбинск: РГАТА им. П. А. Соловьева, 2009. - 220 с.

19. Гаврилов А.Н., Скородумов С.В. Моделирование технологических процессов с помощью ЭВМ: Учеб. пособие. М.: МАИ, 1982. - 43 с.

20. Генералов H.A., Кедров А.Ю., Соловьев Н.Г. и др. Установка для лазерного трехмерного синтеза методом послойной склейки. // Конференция по лазерным и лазерно-иформационным технологиям. Суздаль, 2001 с.90

21. Горелов*В.Н., Кокорев И.А. Построение чертежей и Зс1-моделей в системе КОМПАС-Зс1: учебное пособие. Самара: Самарский гос. технический ун-т, 2011.-109 с.

22. Горюшкин В.И. Основы производства деталей машин и приборов. Мн.: Наука и техника, 1984. - 222 с.

23. Горячев В.Ф., Дерюжкова Н.Е. Автоматизация технологических процессов: Учебное пособие. Комсомольск-на-Амуре: КНАГТУ, 2011. - 165, 1.с.

24. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения. -М.: Изд-во стандартов, 1983. Т. 3, с. 87.

25. ГОСТ 2.116-71. ЕСКД. Карта технического уровня и качество продукции. -М.: Изд-во стандартов, 1983. Т: 3, с. 110.

26. Гудлиф П. Ремесло программиста : практика написания хорошего кода. -Санкт-Петербург; Москва: Символ, 2009. 698 с.

27. Гусаков М.А. Эффективная организация процесса «Исследование производство». - М.: Экономика, 1978. - 120 с.| Л1 I III 111Ш11.Ii »KS11 (i t I1.I■1.I mm1.i I

28. Гусева Л.И., Соколова Т.Н. Учет и анализ целевой себестоимости монография. Воронеж: Изд.-полиграфический центр Воронежского гос. унта, 2010. - 118 с.

29. Дорожкина Г.Н., Передереева С.И. Фотополимеризующийся материал на эпоксидной основе для стереолитографии. // Журнал научной и прикладной фотографии, 1999, 44 (6), 11-16

30. Дружинский И. А. Сложные поверхности. JI.: Машиностроение 1985. -168 с.

31. Дымков В.М. Развитие системы планирования и оптимизация себестоимости продукции на предприятиях машиностроения в условиях рынка: автореферат дис. . кандидата экономических наук : 08.00.05. Санкт-Петербург, 2010. - 17 с.

32. Евсеев A.B., Камаев С. В., Коцюба Е. В. и др. Изготовление физических моделей методом стереолитографии. // Автоматизация проектирования, 1999, №2

33. Емельянова А.П. Технология литейной формы. М.: Машиностроение, 1979. 240 е., ил.

34. Ефремова A.A. Разработка олигоэфиракрилатных композиций лазерного отверждения для стереолитографии : Автореферат диссертации . кандидата технических наук : 02.00.16. Казань, 1996.

35. Закревский К.Е., Майсюк Д.М., Сыртланов В.Р. Оценка качества 3d моделей. Москва: Маска, 2008. - 270 с.

36. Иванов А.П. Основы прогрессивной технологии и рациональные методы обработки деталей авиационных двигателей. М.: Машиностроение. 1975; — 374 с.

37. Иванов A.A. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебное пособие Москва: Форум, 20П. - 223 с.

38. Иванов В.П., Батраков A.C. Трехмерная компьютерная графика. — М.: Радио и связь, 1995

39. Киреев О.JI. Автоматизация методов контроля качества деталей малого профиля. Санкт-Петербург: БГТУ, 2011. - 139, 1. с.

40. Композиционные материалы: В 8-ми томах. / Пер. с англ. под ред. Л. Браутмана, Р. Крока. М.: Машиностроение, 1978, Т. 3. Применение композиционных материалов в технике. / Под ред. Б. Нотона, 1978. - 511 с.

41. Косенко И.И. Методы геометрического моделирования и виртуального прототипирования. Перспективные технологии монография. Москва: ФГОУВПО "РГУТиС", 2010. - 202 с.

42. Крысин В. Н. Технологическая подготовка авиационного производства. -М.: Машиностроение 1984. 200 с.

43. Ли К., Основы САПР (CAD/CAM/CAE), С.-Пб.: Питер, 2004

44. Литье по выплавляемым моделям / Под редакцией Я.И.Шкленника и В.А.Озерова. М., Машиностроение, 1971. 436 с.

45. Малов И.Е., Шиганов И.Н. Основы послойного синтеза трехмерных объектов методом лазерной стереолитографии: Учебное пособие. Москва: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. - 39 с.

46. Мартынов H.H. Программирование для Windows на C/C++ : Учеб. пособие. -М.: Бином, 2004.

47. Морозов В.В. Исследование и разработка технологических режимов изготовления отливок по выжигаемым моделям, полученных методом лазерной стереолитографии: Автореферат диссертации . кандидата технических наук : 05.16.04. Москва, 2005.

48. Панченко В.Я.; Якунин В.П.; Евсеев A.B.; Марков М.А. Способ отверждения фотополимеризующейся композиции на основе акрилового олигомера путем инициирования полимеризации в установках радиационного отверждения покрытий. Патент РФ 2148060.

49. Программирование алгоритмов обработки данных: Учебное пособие. -СПб.: БХВ-Петербург, 2003. 188 с.1.III I

50. Рассказова-Николаева С.А. Директ-костинг: правдивая себестоимость. Изд. 2-е, доп. и перераб. Москва: Кн. мир, 2009. - 254 с.

51. Рахмарова М.С., Мирер Я.Г. Влияние технологических факторов на надежность лопаток газовых турбин. М.: Машиностроение, 1966. 223 с.

52. Рихтер Д. Windows для профессионалов Программирование для Windows NT 4 и Windows 95 на базе Win 32 API : Пер. с англ.. М.: Изд. отд. "Рус. редакция" ТОО "Channel Trading", 1997. - 679 с.

53. Рыцев С.Б. Автоматизация проектирования и производства с использованием технологий быстрого прототипирования // «Авиационная промышленность» № 10 с. 90-93. 2000г.

54. Рыцев С.Б. Уровень дизайна весомый аргумент на рынке бытовой техники // Информационный журнал-справочник - 1998 № 8(17) - с.62.

55. Рыцев С.Б,.Витоль Л.Я Создание специализированного производства формообразующих деталей со сложнофасонными поверхностями для КИПр // Информационные технологии в проектировании и производстве 1999. № I с. 62

56. Рыцев С.Б., Кувшинов В.В., Филиппов Е.И. Компактное интеллектуальное производство деталей на базе скоростной технологии контурного послойного синтеза. // Информационные технологии в проектировании и производстве, 2003, №3.

57. Сван Т., Тимофеев В. Программирование для Windows в Borland С++. -М.: Бином, 1995.-479 с.

58. Сергеев А.Г., Терегеря В.В. Метрология, стандартизация и сертификация учебник для студентов высших учебных заведений Москва: Юрайт, 2011. — 820 с.1.i •

59. Серебреницкий П.П. Краткий справочник технолога-машиностроителя. -Санкт-Петербург: Политехника, 2007. 951 с.

60. Синявин В.Ю., Юрасов A.M., Кузнецов Ю.И. Производственные издержки, себестоимость и ценообразование в системе факторов конкурентоспособности предприятия: учебное пособие. Пенза: Ш НУ им. В. Г. Белинского, 2009. - 19 с.

61. Скородумов. Создание и развитие систем КИПр. // Литейное производство, №7, 1999, с. 28-33

62. Скородумов C.B., Шведова В.В. Среднесрочный прогноз развития технологий быстрого прототипирования. // Изобретатели машиностроению, №1, 1999

63. Скородумов C.B. Создание и развитие систем КИПр / Литейное производство № 7. 1999. с. 28-30

64. Соколов А.П. 'Системы программирования: теория, методы, алгоритмы : учеб. пособие -М.: Финансы и статистика, 2004. 319, 1. с.

65. Стефанцов Е.Е. Технологические методы создания формообразующей оснастки на основе лазерной стереолитографии для деталей приборов широкого назначения: Диссертация . кандидата технических наук : 05.11.14. Москва, 2004.-205с

66. Страуструп Б. Программирование. Принципы и практика использования С++. Москва и др.: Вильяме, 2011. - 1238 с.

67. Строение и свойства авиационных материалов: / Под ред. А. Ф. Белова, В.В. Николенко. -М.: Металлургия, 1989. 368 с.

68. Схиртладзе А .Г., Скворцов A.B. Технологические процессы автоматизированного производства: учебник Москва: Академия, 2011.-398, 1.с.

69. Технология производства летательных аппаратов. В. Г. Кононенко, П. Н. Кучер. Ю. А. Боборыкин и др. М.: Высшая школа, 1974. 219 с.

70. Уайтхаус Д. Метрология поверхностей : принципы, промышленные методы и приборы. Долгопрудный: Интеллект, 2009. - 471 с.

71. Уфимский государственный авиационный технический университет. Автоматизация и управление технологическими и производственными процессами / материалы Всероссийской научно-практической конференции. -Уфа: УГАТУ, 2011. 326 с.

72. Ушаков H.H. Технология производства ЭВМ. М.: Высшая школа, 1991. 416с. Учебник для студентов вузов.

73. Федотова Н.В. Конструирование поверхностей спецмашин с помощью 3d-моделирования учебное пособие. Волгоград: ВолгГТУ, 2011. - 39, 1. с.

74. Фельдштейн Е.Э., Корниевич М.А. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: учебное пособие М.: ИНФРА, 2011 - 263 с.

75. Финогенов К.Г. Прикладное программирование для Windows на Borland С ++. Обнинск: Принтер, 1999. - 287 с.

76. Хартман К. Лецкий Э. Шефер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир, 1977. 552с.

77. Шамов С.А. Автоматизация подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ в условиях информационно технологической среды : автореферат дис. кандидата технических наук : 05.13.06. - Москва, 2011. - 23 с.

78. Шичков Г. С. Структурные классификации технологического процесса. -Вестник машиностроения, 1990, N2, с. 46-51.

79. Шишковский И.В. Лазерный синтез функционально-градиентных мезо-структур и объемных изделий. М. Физматлит, 2009

80. Amon, С., Beuth, J., Kirchner, Н., Merz, R., Prinz, F., Schmaltz, К., Weiss, L., "Material Issues in Layered Forming", Proceedings of the Solid Freeform Fabrication Symposium, The University of Texas at Austin, Texas, August 9-11, 1993, pp. 1-10.

81. Carl Deckard. Multiple material systems for selective beam sintering. US Patent 4944817. 1989

82. Charles W. Hull. Method for production of three-dimentional objects by stereo-lithography. US Patent 4929402. 1990.

83. Dickens, P.M., Pridham, M.S., Cobb, R.C., Gibson, I., Dixon, G., "Rapid Prototyping using 3-D Welding", Proceedings of the Solid Freeform Fabrication Symposium, The University of Texas at Austin, Texas, August 3-5, 1992, pp. 280-290.

84. Guangshen Xu, Wanhua Zhao, Yiping Tang and Bingheng Lu. Development of a high-resolution rapid prototyping system for small size objects. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. Volume 31, Numbers 9-10, 941947

85. Jack Zhou, Dan Herscovici, Calvin Chen. Parametric Process Optimization to Improve the Accuracy of Rapid Prototyped Stereolithography Parts. International Journal of Machine Tools and Manufacture, No.40, 1-17,1999

86. K.Renap, J.P.Kruth. Recoating issues in stereolithography. Rapid Prototyping Journal, 1995, Vol. 1 Iss: 3, pp.4 16

87. Kochan D. Solid Freeform Manufacturing Advanced Rapid Prototyping. Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, London, New York, Tokyo 1993

88. Merz, R., "Shape Deposition Manufacturing", Dissertation, Department of Electrical Engineering, Technical University of Vienna, May 1994

89. Michael Feygin. Apparatus and method for forming an integral object from laminations. US Patent 4752352. 1988

90. Michael Fey gin. Apparatus and method for forming an integral object from laminations. US Patent 5354414. 1994

91. Pak S. Laminated Object Manufacturing. // Medical Device & Diagnostics Industry, 1994

92. Paul F. Jacobs. Rapid Prototyping & Manufacturing. Fundamentals of Stereo-Lithography. // Society of Manufacturing Engineers. Dearborn, MI 48121-0930.

93. Paul F. Jacobs. StereoLithography and other RP&M Technologies from Rapid Prototyping to Rapid Tooling. // Society of Manufacturing Engineers. Dearborn, MI 49121.

94. Rapid Prototyping Report, January 1995, Volume 4, Number 1, CAD/CAM Publishing Inc., San Diego, CA.

95. Sachs E., Cima, M., Cornie J., (1990) "Three Dimensional Printing: Rapid Tooling and Prototypes Directly from CAD Representation" Proc. Solid Freeform Fabrication Symposium, The University of Texas at Austin, Aug. 6-8, 27-33.

96. Scott Crump. Apparatus and method for creating three-dimensional objects. US Patent 5121329. 1992

97. The 3D Systems, Inc. Stereolithography Interface Specification. October, 1989.

98. The review of techniques of the Rapid Prototyping & Manufacturing/The publications of an exhibition «EuroMold'95» in Germany (Frankfurt).ттйлшшш вишиmi liiiiii I ii ■■—