ASME增材制造数据文件新标准草案

ASME标准“增材制造的产品定义”草案的目标是通过控制产品定义的精确方法来提高制造效率。关键是直接在模型中执行此操作。

在3D打印的零件上定义非平面的理论辅助表面的示例。这很有用,以便设计人员可以指定相对于该表面的制造公差带。 (图片转自ASME Y14.46-2017,同上)


计算机辅助设计生成的图纸包括清晰标记的尺寸,公差和注释,为制造提供了必要的指导。到目前为止,在增材制造(AM / 3D打印)领域,缺乏这样的清晰度,而没有单个用户添加大量注释或可能未按照每个公司的内部标准列出这些注释。

定义增材制造零件相对于构建表面(B SURF)的方向的示例。构建方向显示为B DIR。 (所有图像均经美国机械工程师协会许可,转载自ASME Y14.46-2017(试用标准草案)。保留所有权利。) 定义增材制造零件相对于构建表面(B SURF)的方向的示例。构建方向显示为B DIR。 (所有图像均经美国机械工程师协会许可,转载自ASME Y14.46-2017(试用标准草案)。保留所有权利。)

鉴于通常使用STL文件格式保存的仅形状信息,设计人员需要其他更好的方法来传达重要的构建信息。是否有必须指定的重要建造方向?如果可用,如何定义材料的渐变和颜色?您在哪里指定零件的哪些部分需要不同的表面纹理或孔隙率?在零件的某些区域中,您不需要任何支撑结构吗?

Y14救援标准

数十位主题专家 美国机械工程师学会 (ASME)一直在解决这些问题,并于2014年10月正式开始努力。Y14.46小组委员会的章程是制定“接受,扩展或完善国际惯例和符号体系的广泛接受的标准,以启用AM产品在全球范围内创建,解释和使用的定义数据集。”

该标准草案于2017年11月15日发布,称为Y14.46-2017,“扩展了ASME Y14系列标准,以利用基于模型的产品定义进行增材制造。”它的标题是“增材制造的产品定义”,其目标是通过控制产品定义的精确方法提高制造效率。关键是直接在模型中执行此操作。

ASME希望新标准获得批准,将极大地帮助涉及机械设计,制图,质量保证和供应链管理的人员使用增材制造的零件和组件。

AM模型规范子主题

一旦您超越了通用的项目范围–“定义增材制造技术特有的术语和功能,并在产品定义数据集和相关文档中提出统一规范的建议” –详细内容的价值将变得显而易见。

从称为“补充几何”的部分开始,该标准提出了通常非常重要的概念(对于AM零件),这些概念用于识别所需的构建方向,重力方向,构建表面(该零件可能或不与零件成平面)以及理论上的补充。表面。后者对于在外表面或内部区域定义公差带变得必要,因此可以将设计尺寸与实际尺寸进行比较。这种表面在使用中的一个例子是一组点,其中点阵结构定义了一个非固体有效表面-同样,它可以是平坦的或非平坦的。

在3D打印的零件上定义非平面的理论辅助表面的示例。这很有用,以便设计人员可以指定相对于该表面的制造公差带。 (图片转自ASME Y14.46-2017,同上) 在3D打印的零件上定义非平面的理论辅助表面的示例。这很有用,以便设计人员可以指定相对于该表面的制造公差带。 (图片转自ASME Y14.46-2017,同上)

下一部分产品和过程定义要求介绍了定义设计(例如在零件的不同区域中指定不同的表面公差)和过程(例如激光烧结零件)的许多方面,请注意是否’重要的是要在构建平台的中心构建零件,以最大程度地减少激光斑点的椭圆率或热变化)。当模型定义嵌套在多零件构建中时,模型定义甚至可以指定在零件周围留下“无构建”区域。

在“与过程相关的特性”下,解决了层厚度,跟踪路径,填充图案和支撑结构。由于支撑结构在产生可接受的零件方面起着关键作用,因此,在确定需要支撑的地方,不允许支撑的地方以及需要覆盖的百分比方面有很多指导。另一小节演示了如何指定测试优惠券的位置和方向。

增材制造零件中的拟议材料过渡规范,确定具有不同晶格填充物的有限体积区域。 VOL2是VOL1中的材料MAT1和VOL3中的材料MAT2之间的过渡区域。 (图片转自ASME Y14.46-2017,同上) 增材制造零件中的拟议材料过渡规范,确定具有不同晶格填充物的有限体积区域。 VOL2是VOL1中的材料MAT1和VOL3中的材料MAT2之间的过渡区域。 (图片转自ASME Y14.46-2017,同上)

最后,该文档为增材制造的每个阶段建立了基于模型(相对于以图纸为中心)的数据包要求:设计,构建,后处理(必需/可选)和最终产品检验(必需/可选) 。元数据可以包括指定精确的AM过程,例如材料挤压或粘合剂喷射,或指定“接合机制”,例如激光或电子束。

仍要来–前进的工作

介绍了文档的两个部分(复杂的几何体和装配设计),但尚未填写。这些领域的工作仍在进行中,委员会鼓励用户在对现有信息的评论之外(或除了评论之外)发表意见。

感谢ASME及其Y14.46小组委员会承担这项繁琐而重要的任务。最终获得批准 美国国家标准学会 (ANSI),它将对推广有效,一致地使用增材制造技术产生广泛而积极的影响。

可以通过下载ASME Y14.46-2017来订购 数字PDF (50美元)。在为期一年的试用和评论期(截至2018年11月)中,感兴趣的各方可以使用以下方式提交修订建议: 评论表格 自动下载要填写的Word文档并通过电子邮件发送给委员会成员 雷明顿里士满.

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帕梅拉·沃特曼

帕梅拉·沃特曼(Pamela Waterman)担任数字工程’的特约编辑长达二十年。通过联系她 (必须启用JavaScript才能查看此电子邮件地址)。.

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