伴随制造领域全球化、信息化、自动化和智能化技术的发展,先进制造技术(AMT)正逐步改变和取代着传统制造方法,为制造业的发展带来新的生机。其中的快速成形技术(RP)从成形理念上使制造技术得到了新的飞跃,它使得单个零件、复杂零件的生产更为容易。做为新兴的数字化制造技术,快速成形可以将设计思想从CAD模型迅速物化为一定功能的原型件,有效缩短了产品的研发周期,特别适用于新产品试制和单件定制化零件的生产,同时也为大规模定制(MC)生产模式中高度定制化零件的制造带来新的选择。目前,国内外科研工作者在光敏树脂、金属粉末材料成形方面做了大量工作,并取得了许多可喜的成果,但是在陶瓷材料方面的研究相对较少。　　 本文在专利基础上提出一种分层雕刻快速成形技术。该技术将叠层实体(LOM)制造技术与雕刻技术相结合,使用逐层叠加的方法制备三维陶瓷制件。通过实验,制备出了具有不同特征的三维陶瓷制件,并对该技术的成形原理、制造工艺、制件误差进行了深入分析和探讨。具体工作如下:　　 第一,根据快速成形原理,在雕刻机基础上,构建了分层雕刻快速成形系统结构。分析了设备目前所存在的问题,如铺料效率低,质量差等缺陷。进而应用TRIZ理论对铺料装置进行了理论设计;并针对快速成形技术的要求和特点,设计了成形参数管理数据库,改善了以往加工数据存储杂乱,使用、查询、修改和网络共享不方便等众多问题。　　 第二,应用计算机辅助技术(CAX)帮助确定成形参数及快速进行产品设计。首先,对浆料注入的成形过程进行了CAE分析。使用通用有限元软件ADINA对蜡料冲模过程进行热分析,直观给出在成形过程中的温度分布情况,对确定蜡料的填充温度给以帮助,通过模拟分析确定了合适的浆料注入问题;其次,本文在常用的三维建模软件Pro/E的基础上,探讨并研究了制件的参数化设计技术,使用Pro/Toolkit进行二次开发,通过实例探讨了整个开发过程。制件的参数化设计是快速成形技术必备的CAD方法,它使得设计过程更加迅速,满足了试制件各参数根据需要的不断修改的实际需求,使快速成形技术在新产品开发中发挥更大的作用;此外,应用type3的CAM模块根据工艺路线自动生成加工路径,经过编辑修改为雕刻机可识别的.U00格式文件,实现制件预期的加工效果。　　 第三,对分层雕刻技术加工过程所产生的误差进行分析,并提出了改善方法。根据分层雕刻快速成形技术的工艺过程,分别讨论了前处理过程产生的误差,成形过程的误差和后处理产生的误差。由于分层雕刻技术是现代数控技术与快速成型技术的结合,其产生误差原因与传统快速成形技术有许多相似,但更重要的是其具有许多不同。通过理论分析和计算,分层雕刻技术在台阶效应方面的误差比传统RP技术高一个数量级。随着叠加层数的增加,分层雕刻技术的优越性将更加明显。　　 最后,根据制造过程中遇到的一些问题,提出了一种基于石蜡的陶瓷零件一体化快速成形方法,该技术通过快速成形技术得到中空蜡模,然后将陶瓷浆料一次性注入,简化了原有技术的操作,提高了制造效率,同时得到的零件没有层间效应,具有更高的表面精度和强度。　　 本课题对于分层雕刻技术成形陶瓷零件的关键工艺进行了分析,使快速成形技术在陶瓷材料成形方面得到了进一步发展,对于三维复杂陶瓷零件的制备具有重要的参考价值。