將增材制造（3D打印）與減材制造兩種技術(shù)相結(jié)合目前可以說是越來越流行了，因?yàn)檫@樣可以同時(shí)得到二者的優(yōu)點(diǎn)。所以迄今為止，這樣的混合加工設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了不少。接下來小編就為大家解析基于增減材制造的復(fù)合加工技術(shù)。

與傳統(tǒng)的減材制造相比，增材制造其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.可迅速制造出自由曲面和更為復(fù)雜形態(tài)的零件，如零件中的凹槽、凸肩和復(fù)雜的內(nèi)流道等。

2.材料利用率高，尤其是對昂貴的稀有材料來說，可大大降低成本。

3.高度自動(dòng)化，人工干預(yù)小。

4.加工效率高，尤其對難加工材料，能快速制作出產(chǎn)品實(shí)體模型及模具。

但是幾乎所有的ＲＰ技術(shù)，幾何尺寸精度和表面光潔度都不太理想，需要進(jìn)行后處理，包括熱處理、機(jī)加工（銑削、鉆削）和拋光加工。這是由于其本身離散化過程中大都采用ＳＴＬ格式和二維的分層技術(shù)，從而造成尺寸的誤差和階梯效應(yīng)。一般來說，分層厚度越小精度越高，但同樣所需的時(shí)間也越長，從而增加了成本。而傳統(tǒng)的機(jī)加工尤其是數(shù)控加工具有高精度、高效率、加工柔性好、工藝規(guī)劃簡單等特點(diǎn)，正好能夠 彌補(bǔ)上述ＲＰ技術(shù)的缺點(diǎn)。因此，將增材制造（RP）和 減材制造（CNC）有效的結(jié)合，產(chǎn)生一種新的復(fù)合加工技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。圖１所示為增減材制造特征結(jié)合的技術(shù)優(yōu)勢。

１ 基于增減材制造的復(fù)合加工技術(shù)原理及特點(diǎn)

從復(fù)合加工技術(shù)的原理可以看出，該技術(shù)與ＲＰ技術(shù)的基本思路是一致的，其實(shí)質(zhì)就是ＣＡＤ軟件驅(qū)動(dòng)下的三維堆積和機(jī)加工過程。由于采用機(jī)加工控制來消除臺(tái)階效應(yīng)，并保證精度，因此在沉積過程中可以采取大噴頭和大厚度等低分辨率的沉積來提高加工速度。一個(gè)基本的復(fù)合加工快速成型系統(tǒng)應(yīng)該由以下幾個(gè)部分組成：３或５軸ＣＮＣ立式加工中心（由于大部分ＲＰ系統(tǒng)都是立式結(jié)構(gòu)，所以該加工中心也應(yīng)該是立式結(jié)構(gòu)），沉積制造部分，送料系統(tǒng)，軟件控制系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)。

２ 基于增減材制造的復(fù)合加工技術(shù)研究分析

隨著增材制造的發(fā)展以及其局限性的突出，國 際上越來越多的學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)把目光轉(zhuǎn)向基于增減材的復(fù)合加工制造。相比于國內(nèi)，國際上對基于增減材制造的復(fù)合加工技術(shù)的研究開展的比較早，研究的內(nèi)容也比較多。但總的來說，該項(xiàng)技術(shù)仍然處于 研究與探索階段。

２．１形狀沉積制造技術(shù)（ＳＤＭ）

ＳＤＭ添加材料的過程根據(jù)零件的材料可采用不 同的方法，其幾何分層方法可以采用三維的具有任 意厚度且不一定是平面的幾何分層，如圖４所示。 因此零件精度與分層的厚度無關(guān)，可以采用大厚度 分層來提高零件的制造速度，并可消除常規(guī)的快速 原型制造方法制造的帶有傾斜表面的零件中常見的 臺(tái)階效應(yīng)，得到光滑的零件表面。Ｊｏｒｇｅ等人研究了ＳＤＭ技術(shù)在仿生機(jī)器人中的應(yīng)用，并制備了具有功 能梯度和嵌入結(jié)構(gòu)的組件，如圖５所示。

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