激光熔融成形SLM实验台的人机工程学设计(2)
快速成形技术（Rapid Prototyping，RP），在如今是世界上飞速发展的制造技术之一。快速成形技术最早产生于二十世纪70年代末到80年代初，美国的阿伦赫伯特和查尔斯胡尔，以及日本的小玉秀男和丸谷洋二，都不同程度上各自分别提出了RP的概念，也就是用分层制造建立起三文实体的思想。美国UVP公司支持查尔斯胡尔，完成了一个被称为Stereolithography Apparatus (SLA)的能自动建造零件的完整系统SLA-1，该系统也于1986年获得专利，这是RP发展的一个里程碑事件。同年，3D System公司在查尔斯胡尔和UVP的股东们的努力下建立起来。在同一时期，快速成型技术的其他原理和相对应的成形系统也陆陆续续开发了出来。薄材叠层（Laminated Object Manufacturing，以下简称LOM）的方法在1984年由米歇尔法伊杰提出，之后的米歇尔法伊杰依据自己开发的理论方法致力于研究开发，并于1992年第一次推出商业成形系统。也是在1992年，美国德克萨斯大学的研究生戴考德也开发了基于SLS的商业成形系统，早在1986年，他就首次提出了选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，简称SLS)技术。斯科特科瑞普在1988年正式提出熔融成形(Fused Deposition Modeling，简称FDM)的思想，经过4年的研究并开发出了第一台商业机型。
激光熔融(Laser Melting)又被称为“增材制造”或“3D打印”， 是一种快速成型的制造技术。该技术是根据三文CAD分层的各界面数据熔化制造成厚度从20 µm到100 µm的二文截面，以此构成三文模型，直接生产出的金属零件密度非常高，这种工艺是一种全数字化快速成型制造工艺，如图1-1所示。这种零件的制造过程，第一步要使用刮板均匀分层材料粉末层，第二部要在严格控制的空气环境中将各种材料层分别用激光熔化。制造完成后，将零件从工作台面上取下，去除多余的材料粉末即可得到理想的制造模型。
图1-1 激光熔融成形三文模型
1.2 快速成型技术国内外研究现状
1.3 激光熔融成形实验台的研究现状
1.4 研究的目标与意义
选择性激光熔化 (SLM) 技术无论是用于轻型航空航天、赛车零件、高效热交换器、具有随形冷却水道的注塑成型嵌件的工业行业，还是制造定制医用植入体、和内冠与牙冠等的生物医疗行业，其应用的重要性和广泛性都很重要。因此，抢占市场先机，掌握激光熔融快速成型技术在全球化的经济发展中至关重要。
本课题基于这样的背景和现状,研究的主要目标是从人机工程学的角度，分析实验室现有SLM实验台并优化，设计一款符合人机工程学的实验台，从而提高实验台的人机性能。
1.5 研究的内容
目前，我国在激光熔融快速成形技术上还有很多不足亟待解决与完善。结合国际技术水平与我校实验室的研究成果与研究现状。本文从以下几个方面进行研究：
（1）基于人机工程的产品设计方法研究。通过对现有的人机工程设计理论和设计方法的分析和研究,发现目前工程实践中应用人机工程设计方法存在的不合理。
（2） 基于人机工程学的人体参数模型研究。根据国标提供的人体尺寸基础数据,分析适于实验台立体作业的SLM实验台的数据尺寸。
（3）开展SLM实验台的人机交互接口设计的人机工程学分析研究