DB35 T 1933-2020 熔融沉积3D打印品几何精度评价规范.pdf

《DB35 T 1933-2020 熔融沉积3D打印品几何精度评价规范.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DB35 T 1933-2020 熔融沉积3D打印品几何精度评价规范.pdf（22页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、ICS 25.030 J 30 DB35 福建省地方标准 DB35/T 19332020 熔融沉积 3D 打印品几何精度评价规范 Evaluation specification of geometrical precision of 3D printing products by fused deposition modeling（ FDM） 2020 - 09 - 29 发布 2020 - 12 - 29 实施 福建省市场监督管理局 发布 DB35/T 19332020 I 目 次 前言 . . II 引言 . . III 1 范围 . . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 术语与定

2、义 . . 1 4 软量规的 建立与校验 . . 2 5 打印品评 价内容和评价方法 . . 9 附录 A（规范性附录） 熔融沉积 3D 打印机坐标轴. 18 DB35/T 19332020 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由厦门市市场监督管理局提出。 本标准由福建省市场监督管理局归口。 本标准起草单位：厦门市计量检定测试院、厦门大学、厦门市标准化研究院、厦门市螺壳电子科技 有限公司、厦门市计量测试学会、威斯坦（厦门）实业有限公司、厦门市环境科学研究院。 本标准主要起草人：张宁宁、蒋淑恋、郑鹏、吴珊、杨平、朱顺痣、王友鑫、陈耿郎、庄马展、 张顺良、谢汉斌

3、、巫国宝、阮毅丽、刘暾东、邵桂芳、黄清标。 DB35/T 19332020 III 引 言 本文件的发布机构提请注意， 声明符合本文件时， 可涉及到条款4.2.3、 4.3.3、 4.4.3、 4.5.3、 4.6.3、 4.7.3、4.8.3、4.9.3、4.10.3、4.11.3与其对应内容相关的专利的使用。 本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。 该专利持有人已向本文件的发布机构保证，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下， 就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联 系方式获得： 专利持有人姓名：厦门市计量检

4、定测试院 邮政编码：361004 地址：厦门市思明区湖滨南路170号厦门市市场监督管理局技术基地 请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利 的责任。 DB35/T 19332020 1 熔融沉积 3D 打印品几何精度评价规范 1 范围 本标准规定了用于熔融沉积3D打印品几何精度评价采用的软量规的建立和校验、 打印品评价内容和 评价方法。 本标准适用于（0150）mm熔融沉积3D打印品几何精度、形位公差的评价。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其

5、最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 353512017 增材制造 术语 GB/T 353522 017 增材制造 文件格式 JJF 10932015 投影仪校准规范 JJG 72004 直角尺 JJG 302012 通用卡尺 JJG 312011 高度卡尺 JJG 332002 万能角度尺 JJG 342008 指示表（指针式、数显式） JJG 582010 半径样板 JJG 622007 塞尺 JJG 632007 刀口形直尺 JJG 1172013 平板 JJG 1462011 量块 3 术语与定义 GB/T 353512017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.

6、1 熔融沉积成型 fused de position modeling；FDM 将两单元或多单元材料以熔化的方式结合在一起形成一个单元材料， 将材料通过喷嘴或空口挤出的 增材制造工艺。 3.2 软件测量量规 soft gauge 软量规 用于评价3D打印品几何精度、形位公差的三维软件数字化工具。 DB35/T 19332020 2 3.3 三维测量软件 three dime nsional measuring system 具有对被测物进行全方位测量，确定被测物的三维坐标测量数据功能的软件。 3.4 软量规模型文件格式 model file format of soft gauge 构成软量规

7、使用平面和/或曲面的集合来描述实物的数学或数字表达方法的文件格式。 注： 软量规模型文件格式相关的数据交换标准有：STEP、IGES、PDES、XML等。 3.5 增材制造文件格式 additive m anufacturing file format 由软量规模型文件格式转化为增材制造文件的标准数据文件格式。 注： 增材制造文件格式有：STL、OBJ、AMF、3MF等。 3.6 悬垂量 overhang 在无支撑的情况下加工模型时加工结构的下表面存在的线材下垂的偏移量。 4 软量规的建立与校验 4.1 基本要求 利用数字建模软件建立软量规模型后形成软量规模型文件，并按照GB/T 353522

8、017的格式要求导 出形成增材制造文件格式。 4.2 大尺寸线性软量规 4.2.1 测量范围 大尺寸线性软量规测量的线性尺寸范围为（15150）mm。 4.2.2 示意图 大尺寸线性软量规示意图如图1所示。 DB35/T 19332020 3 图1 大尺寸线性软量规 4.2.3 校验 将软量规模型文件按照增材制造文件格式转化，与增材制造文件分别导入三维测量软件模拟测量， 测量并计算（15150）mm 24个数据点标准数据与实测数据的偏差值，校验，逐点的实测偏差小于公差 值（公差值为0.001 mm），则符合要求。 4.3 小尺寸线性软量规 4.3.1 测量范围 小尺寸线性软量规测量的线性尺寸范

9、围为（0.506.00）mm。 4.3.2 示意图 小尺寸线性软量规示意图如图2所示。 图2 小尺寸线性软量规 DB35/T 19332020 4 4.3.3 校验 将软量规模型文件按照增材制造文件格式转化，与增材制造文件分别导入三维测量软件模拟测量， 测量并计算（0.56.0）mm 15个 数据点标准数据与实测数据的偏差值 ，校验，逐点的实测偏差小于公 差值（公差值为0.001 mm），则符合要求。 4.4 线性直径尺寸软量规 4.4.1 测量范围 线性直径尺寸软量规测量的直径范围为（2150）mm，适用于盘类或轴类打印品。 4.4.2 示意图 线性直径软量规示意图如图3所示。 图3 线性直

10、径尺寸软量规 4.4.3 校验 将软量规模型文件按照增材制造文件格式转化，与增材制造文件分别导入三维测量软件模拟测量， 测量并计算（2150）mm各个外径19个标准数据与实测数据的偏差值，校验，逐点的实测偏差小于公差 值（公差值为0.001 mm）则符合要求。测量时取XY轴方向构成的四个象限中的任意三个位置测量。 4.5 圆角软量规 4.5.1 测量范围 圆角软量规测量的圆角范围为 R（125）mm。 4.5.2 示意图 圆角软量规示意图如图4所示，分为圆角量规A与圆角量规B。 DB35/T 19332020 5 图4 圆角软量规 4.5.3 校验 将软量规模型文件按照增材制造文件格式转化，与

11、增材制造文件分别导入三维测量软件模拟测量， 测量并计算 R（125）mm各个圆角8个标准数据与实测数据的偏差值，校验，逐点的实测偏差小于公差 值（公差值为0.001 mm），则符合要求。 4.6 倒角软量规 4.6.1 测量范围 倒角软量规测量的倒角范围为 C（125）mm。 4.6.2 示意图 倒角软量规示意图如图5所示。 图5 倒角软量规 4.6.3 校验 将软量规模型文件按照增材制造文件格式转化，与增材制造文件分别导入三维测量软件模拟测量， 测量并计算 C（125）mm各个倒角8个标准数据与实测数据的偏差值，校验，逐点的实测偏差小于公差 值（公差值为0.001 mm），则符合要求。 4.

12、7 角度软量规 A 4.7.1 测量范围 角度软量规A 20角对应的边长范围为 L（5150）mm。 DB35/T 19332020 6 4.7.2 示意图 角度软量规A示意图如图6所示。 图6 角度软量规 A 4.7.3 校验 将软量规模型文件按照增材制造文件格式转化，与增材制造文件分别导入三维测量软件模拟测量， 测量并计算直角长边的长度 L（5150）mm 7个20角的标准数据与实测数据的偏差值，校验，逐点的 实测偏差小于公差值（公差值为0.001 mm），则符合要求。 4.8 角度软量规 B 4.8.1 测量范围 角度软量规B由一系列不同尺寸的30、45、60角构成。构成角度的边长范围为

13、 L（580）mm。 4.8.2 示意图 角度软量规B示意图如图7所示。 图7 角度软量规 B DB35/T 19332020 7 4.8.3 校验 将软量规模型文件按照增材制造文件格式转化，与增材制造文件分别导入三维测量软件模拟测量， 测量并计算角度边长为（580）mm对应30、45、60角，逐个计算角度的标准数据与实测数据的 偏差值，校验，逐点的实测偏差小于公差值（公差值为0.01），则符合要求。 4.9 对称度软量规 4.9.1 测量范围 对称度软量规的测量范围为(100150）mm。 4.9.2 示意图 对称度软量规示意图如图8所示。 图8 对称度量规 4.9.3 校验 将软量规模型文

14、件按照增材制造文件格式转化，与增材制造文件分别导入三维测量软件模拟测量， 分别测量两个量规其中一爪的厚度偏差值，校验，逐点的实测偏差小于公差值（公差值为0.005 mm）， 则符合要求。 4.10 平面度、垂直度、悬垂软量规 4.10.1 测量范围 平面度、垂直度、悬垂量综合软量规的测量范围为（0150）mm。 4.10.2 示意图 平面度、垂直度、悬垂量综合软量规示意图如图9所示。悬垂量是熔融沉积成型特有的参数。 DB35/T 19332020 8 图9 平面度、垂直度、悬垂量综合量规 4.10.3 校验 将软量规模型文件按照增材制造文件格式转化，与增材制造文件分别导入三维测量软件，测量XY

15、 平面的平面度，校验，实测值小于平面度公差值，平面度公差值为0.001 mm；测量YZ平面相对于XY平面 的垂直度，实测值小于垂直度公差值，垂直度公差为0.1 mm；则符合要求。 4.11 圆度、圆柱度、同轴度软量规 4.11.1 测量范围 圆度、圆柱度、同轴度综合软量规的测量范围为 （240）mm。 4.11.2 示意图 圆度、圆柱度、同轴度综合软量规示意图如图10所示。 DB35/T 19332020 9 图10 圆度、圆柱度、同轴度量规 4.11.3 校验 将软量规模型文件按照增材制造文件格式转化，与增材制造文件分别导入三维测量软件，测量以 40 mm圆为基准，分别测量 15 mm、 3

16、0 mm、 40 mm逐个计算圆度与圆柱度的标准数据与实测数 据的偏差值，校验，逐点的实测偏差小于公差值（公差值为0.002 mm），则符合要求。 5 打印品评价内容和评价方法 5.1 打印基本条件 使用熔融沉积成型打印机对上述软量规进行打印，可根据实际打印品的需求，选择相应的评价内容 及方法。本标准设计层层嵌套结构用于快速评价，打印基本条件如下： 环境温度：（1625）； 填充率：不低于 20%； 打印材料：聚乳酸（PLA）或丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)塑料（ABS）； 打印方向：打印机坐标轴按附录 A规定。 DB35/T 19332020 10 5.2 线性尺寸 5.2.1 软

17、量规的选择 选择4.2、4.3中规定的标样软量规来进行打印品的线性尺寸的评价。 5.2.2 打印要求 按照图1、图2中所示的X、Y、Z三轴方向打印，且打印一次成型。 5.2.3 量具 5.2.3.1 X、Y 轴方向：采用游标卡尺，其应符合 JJG 302012 的要求，分度值为 0.02 mm或更高， 测量不确定度 U=0.01 mm。 5.2.3.2 Z 轴方向：采用高度卡尺，其应符合 JJG 312011的要求，分度值为 0.01 mm 或更高，测量 不确定度 U=0.01 mm。 5.2.4 测量方法 使用游标卡尺、高度卡尺逐个测量打印品的各个测量点，每个测量点选取三个以上位置测量并求平

18、 均值。打印品各个测量点见表1。 表1 线性尺寸测量样表 单位为毫米 测量位置 （X方向） 理论值 测量值 测量位置 （Y方向） 理论值 测量值 测量位置 （Z方向） 理论值 测量值 DX1 2 DY1 2 DZ1 1 DX2 3 DY2 3 DZ2 2 DX3 4.5 DY3 4.5 DZ3 3.5 DX4 5.5 DY4 5.5 DZ4 4.5 DX5 6 DY5 6 DZ5 5 DX6 15 DY6 15 DZ6 15 DX7 30 DY7 30 DZ7 30 DX8 40 DY8 40 DZ8 40 DX9 60 DY9 60 DZ9 60 DX10 80 DY10 80 DZ10 8

19、0 DX11 100 DY11 100 DZ11 100 DX12 120 DY12 120 DZ12 120 DX13 150 DY13 150 DZ13 150 5.2.5 评价 根据上述实测结果，计算得出打印品线性尺寸的允差范围等级应符合表2的规定。 DB35/T 19332020 11 表2 线性尺寸允差数值 单位为毫米 基本尺寸分段 允差 1 L3 3 L6 6 L30 30 L150 精密f 0.02 0.02 0.05 0.05 中等m 0.07 0.05 0.20 0.15 粗糙c 0.12 0.12 0.40 0.35 最粗v 0.15 0.20 0.80 0.80 5.3

20、直径 5.3.1 软量规的选择 选择4.4中规定的软量规来进行打印品的线性尺寸直径的评价。 5.3.2 打印要求 按照图3中所示的X、Y、Z三轴方向打印，且打印一次成型。 5.3.3 量具 内径、外径测量：采用游标卡尺，其应符合JJG 302012 的要求，分度值为0.02 mm或更高，测量 不确定度 U=0.01 mm。 5.3.4 测量方法 使用游标卡尺逐个测量各个圆环的内外径，使用选取三个以上角度位置测量取平均值。测量直径尺 寸见表3。 表3 直径测量样表 单位为毫米 测量位置 （内径） 理论值 测量值 测量位置 （外径） 理论值 测量值 DX1 8 DY1 2 DX2 15.5 DY2

21、 3 DX3 30.5 DY3 6 DX4 40.5 DY4 15 DX5 60.5 DY5 30 DX6 80.5 DY6 40 DX7 100.5 DY7 60 DX8 120.5 DY8 80 DX9 DY9 100 DX10 DY10 120 DX11 DY11 150 DB35/T 19332020 12 5.3.5 评价 打印品的直径允差范围等级应符合表4的规定。打印品自检时可采用快速评价法，如果打印件无法 装配取出，即可快速判定为粗糙以下等级。 表4 直径尺寸允差数值 单位为毫米 基本尺寸分段 允差 1 L3 3 L6 6 L30 30 L150 精密f 0.05 0.05 0.

22、05 0.25 中等m 0.08 0.15 0.10 0.50 粗糙c 0.15 0.30 0.30 1.20 最粗v 0.50 0.50 0.70 2.50 5.4 圆角和倒角 5.4.1 软量规的选择 选择4.5中规定的软量规来评价打印品的圆角尺寸，选择4.6中规定的软量规来评价打印品倒角尺 寸。 5.4.2 打印要求 按照图4、图5中所示的X、Y、Z三轴方向打印，且打印一次成型。 5.4.3 量具 5.4.3.1 采用半径样板测量圆角，其应符合 JJG 582010的要求，测量不确定度 U=7 m。 5.4.3.2 采用投影仪测量倒角量规尺寸，其应符合 JJF 10932015 的要求，

23、测量不确定度 U=1 m。 倒角的测量方法参考 GB/T 11822008。 5.4.4 测量方法 使用半径样板和投影仪分别测量各个圆角和倒角的尺寸。同一个位置测量三次取平均值。测量圆角 与倒角尺寸见表5、表6。 表5 圆角测量样表 单位为毫米 测量位置 测量值 测量位置 测量值 测量位置 测量值 R1 R8 R15 R3 R10 R25 R5 R12 DB35/T 19332020 13 表6 倒角测量样表 单位为毫米 测量位置 测量值 测量位置 测量值 测量位置 测量值 C1 C8 C15 C3 C10 C25 C5 C12 5.4.5 评价 打印品圆角和倒角的允差范围等级应符合表7的规定

24、。打印品自检时可采用快速评价法，如果打印 件无法装配取出，即可快速判定为粗糙以下等级。 表7 倒角/圆角允差数值 单位为毫米 基本尺寸分段 允差 1 L3 3 L6 6 L25 精密f 0.08 0.02 0.05 中等m 0.10 0.05 0.15 粗糙c 0.15 0.12 0.30 最粗v 0.25 0.25 0.70 5.5 角度 5.5.1 软量规的选择 选择4.7、4.8中规定的软量规来评价角度打印品的角度尺寸。 5.5.2 打印要求 按照图6、图7中所示的X、Y方向打印，且打印一次成型。 5.5.3 量具 5.5.3.1 30 mm 边长以上的打印品采用万能角度尺测量角度，其应

25、符合 JJG 332002 的要求，测量不 确定度 MPE：2。 5.5.3.2 30 mm 边长以下的打印品采用投影仪测量角度，其应符合 JJF 10932015的要求，测量不确 定度 U=6。 5.5.4 测量方法 使用万能角度尺或投影仪测量打印品不同边长对应的下20、30、45、60的角度数值。每一 个角度测量三次取平均值。测量角度尺寸见表8。 DB35/T 19332020 14 表8 角度测量样表 角度量规A 角度量规B 边长 （mm） 理论角度 （） 实测角度 （） 边长 （mm） 理论角度 （） 实测角度 （） 边长 （mm） 理论角度 （） 实测角度 （） 5 20 5 30

26、50 45 10 20 15 30 80 45 25 20 30 30 5 60 50 20 50 30 15 60 80 20 80 30 30 60 120 20 5 45 50 60 150 20 15 45 80 60 30 45 5.5.5 评价 打印品的角度允差范围等级应符合表9的规定。打印品自检时可采用快速评价法，如果打印件无法 装配取出，即可快速判定为粗糙以下等级。 表9 角度允差数值 基本尺寸分段 允差 1 L10 10 L50 50 L120 L120 精密f 6 3 3 3 中等m 15 6 10 10 粗糙c 45 30 1 15 最粗v 145 48 130 30 5

27、.6 对称度 5.6.1 软量规的选择 选择4.9中规定的软量规来评价打印品的对称度 。打印品的对称度的评价通过对称度量规评价来完 成。 5.6.2 打印要求 按照图8中所示的X、Y、Z三轴方向打印，且打印一次成型。 5.6.3 量具 采用游标卡尺测量对称度，其应符合JJG 302012 的要求，分度值为0.02 mm或更高，测量不确定 度 U=0.01 mm。 5.6.4 测量方法 使用游标卡尺测量打印品槽两边爪的厚度，测量时取多个截面位置的最大值，两爪的厚度差即为不 对称度。测量长度为100 mm和150 mm的打印品的对称度尺寸见表10。 DB35/T 19332020 15 表10 对

28、称度测量样表 单位为毫米 量规标准 测量位置 理论值 测量值 DX1 3.5 100 DX2 3.5 DX1 3.5 150 DX2 3.5 5.6.5 评价 打印品的对称度允差范围等级应符合表11的规定。 表11 对称度允差数值 单位为毫米 基本尺寸分段 允差 100 150 精密f 0.05 0.01 中等m 0.10 0.03 粗糙c 0.40 0.08 最粗v 1.00 0.14 5.7 直线度、平面度、垂直度、悬垂量 5.7.1 软量规的选择 选择4.10中规定的软量规来评价打印品的直线度、平面度、垂直度和悬垂量。 5.7.2 打印要求 按照图9中所示的X、Y、Z三轴方向打印，且打印

29、一次成型。为获得较为理想的悬垂量，可设置熔融 沉积成型打印机的打印速度。 5.7.3 量具 5.7.3.1 采用刀口尺、塞尺测量直线度与平面度，刀口尺应符合 JJG 632007 的要求，等级为 0 级； 塞尺应符合 JJG 622007的要求，等级为 2 级。 5.7.3.2 采用宽座角尺与量块测量垂直度，宽座角尺应符合 JJG 72004 的要求，等级为 1级，量块 应符合 JJG 1462011 的要求，等级为 5 等。 5.7.3.3 采用游标卡尺测量 Z 轴方向的悬垂量，其应符合 JJG 302012 的要求，分度值为 0.02 mm 或更高，测量不确定度 U=0.01 mm。 5.

30、7.4 测量方法 5.7.4.1 直线度：使用刀口尺和塞尺测量 X、Y、Z 三个方向上直线的直线度，测量在与轴平行的方向 上进行。 DB35/T 19332020 16 5.7.4.2 平面度：使用刀口尺和塞尺测量 X、Y、Z 三个方向上平面的平面度，测量在平面的纵向、横 向和对角线方向上进行。 5.7.4.3 垂直度：使用宽座角尺和塞尺测量 X、Y、Z 三个轴之间的垂直度。 5.7.4.4 悬垂量：用游标卡尺测量 X、Y 方向上圆孔的直径（Z 方向），计算悬垂量。 5.7.4.5 测量直线度、平面度、垂直度、悬垂量见表 12、表 13。 表12 悬垂测量样表 单位为毫米 测量位置 理论值 测

31、量值 测量位置 理论值 测量值 DX1 1 DY1 1 DX2 2 DY2 2 DX3 3 DY3 3 DX4 4 DY4 4 DX5 5 DY5 5 DX6 6 DY6 6 DX7 7 DY7 7 DX8 8 DY8 8 DX9 9 DY9 9 DX10 10 DY10 10 表13 直线度、平面度、垂直度测量样表 单位为毫米 测量目标 测量值 直线度 平面度 垂直度 5.7.5 评价 打印品的直线度、平面度、垂直度、悬垂量评价如下： 任意长度直线度不大于 0.2 mm； 平面度不大于 0.15 mm； 垂直度不大于 1 mm； 悬垂不小于-0.6 mm 且不大于 0.6 mm。 5.8 圆

32、度、圆柱度、同轴度 5.8.1 软量规的选择 选择4.11中规定的软量规来进行打印品的圆度、圆柱度、同轴度的评价。 DB35/T 19332020 17 5.8.2 打印要求 按照图10中所示的X、Y、Z三轴方向打印，且打印一次成型。 5.8.3 量具 采用百分表、V型块、平板测量圆度、圆柱度、 同轴度，百分表应符合JJG 342008的要求，测量 不确定度 U=4.0 m；平板应符合JJG 1172013的要求，等级为0级以上。 5.8.4 测量方法 5.8.4.1 以 40 圆为基准，使用百分表、V 型块、平板进行圆度、圆柱度、同轴度测试。 5.8.4.2 圆度测量：将被测打印品置于 V

33、形块（置于平板上）中，并在 V 形块中回转一周，百分表读 出最大示值和最小示值，两示值差的一半即为打印品的圆度误差。 5.8.4.3 圆柱度测量：测量方法同圆度测量，根据需要测量若干横截面，然后取从各截面读得的所有 示值中最大与最小示值之差的一半，作为打印品的圆柱度误差。 5.8.4.4 同轴度测量：将被测量规基准放置在 V 形块上，并让打印品基准部位在 V 形块中回转一周， 百分表读出最大示值和最小示值，两示值差的一半即为被测打印品该截面的同轴度误差。根据需要测量 若干横截面，然后取各截面的同轴度误差中的最大值作为打印品的同轴度误差。 5.8.4.5 测量值见表 14。 表14 圆度、圆柱度、同轴度测量样表 单位为毫米 直径分段/mm 圆度 圆柱度 同轴度 15 30 40 5.8.5 评价 打印品的圆度、圆柱度、同轴度评价如下： 圆度不大于 0.20 mm； 圆柱度不大于 0.20 mm； 同轴度不大于 0.20 mm。 DB35/T 19332020 18 A A 附 录 A （规范性附录） 熔融沉积 3D 打印机坐标轴 熔融沉积3D打印机坐标轴示意如图A.1所示。 图A.1 熔融沉积 3D 打印机坐标轴示意图 _