敘述了快速原型技術的基本原理，總結出快速原型制造的特點; 以iphone 4S手機外殼為例，利用Pro/Engineer 對手機外殼和手機實體進行三維造型和裝配，并使用Aurora軟件和快速原型機制造出手機外殼。

1、引言

　　隨著市場競爭的日益加劇和人們使用需求的不斷變化，產品更新速度越來越快，生產方式日趨向小批量、多品種、高質量、低成本的方向發展。因此，急需探索快速、敏捷的新產品開發模式。基于快速原型制造技術( RPM，Rapid Prototype Manufacturing)的創新產品開發方法有望大大縮短產品的開發周期和費用，顯著提高產品的設計柔性。

　　快速原型制造技術( RPM) 是隨著CAD/CAM技術、激光技術、計算機數控技術、材料科學與工程技術的發展而出現并發展的，而今它已同信息技術、虛擬技術一起成為實施產品設計技術和工藝過程技術集成創新的“前所未有的理想工具”，已在家電、汽車、玩具、輕工、通訊設備、航空、軍事、建筑、醫療、考古、電影制作、工業造型、雕刻、首飾、三維地圖等行業得到應用。

2、快速原型技術的基本原理及特點

　　2.1、快速原型技術的基本原理

　　快速成型制造技術( RPM) 是由CAD 模型直接驅動的快速制造任意復雜形狀三維物實體的技術總稱，其基本過程是: 首先設計出所需零件的三維模型( 數字模型、CAD 模型) ，然后根據工藝的要求，按照一定的規律將該模型離散為一系列有序的單元，通常在Z 向將其按一定厚度進行離散( 習慣稱為分層) ，把原來的三維CAD 模型變成一系列的層片; 再根據每個層片的輪廓信息，輸入加工的參數，使其自動生成數控代碼; 最后由成形系統成形一系列層片并自動將它們聯接起來，得到一個三維物理實體。其基本原理與成形過程如圖1 所示。

圖1 快速成型基本原理圖

　　快速原型技術徹底擺脫了傳統的“去除”加工的方法，而是基于“材料逐層堆積”的制造理念，將復雜的三維加工分解成簡單的材料二維組合，它能在CAD 模型的直接驅動下，快速制造任意復雜形狀的三維實體，是一種全新的制造技術。

　　2.2、快速原型制造過程的主要特點

　　(1) 新的加工概念。RPM 采用材料累加的概念，讓材料生長而并非去除，因此，加工過程無需刀具、模具和工裝夾具，且材料利用率極高。

　　(2) 高度柔性。若要生產不同形狀的模型，只需改變CAD模型，重新調整和設置參數即可。

　　(3) 突破了零件幾何形狀復雜程度的限制，成形迅速，制造出的零件或模型是具有一定功能的三維實體。

　　(4) 越過了CAPP( Computer Aided Process Planning)過程，實現了CAD/CAM 的無縫連接。

　　(5) 制造費用低。其制造周期一般為傳統數控切削方法的1/3 -1/2，而成本僅為其1/5 -1/3，模具的幾何復雜程度愈高，這種效益愈顯著。

5、結論

　　(1) RPM 是集多學科于一身的現代制造技術，必將在新產品開發等領域得到越來越廣泛的應用，但產品模型在成型溫度和室溫之間的細微變形量等問題還有待于進一步的探討和研究。

　　(2) 使用RPM 技術進行產品模型的快速開發，不僅能提高產品的設計質量，縮短試制周期，而且能隨時通過CAD 進行修改與再驗證，使產品設計趨向完善，具有很強的市場競爭能力，并將成為21 世紀制造業的重要組成部分。