4.2 光斑补偿直径误差
    　相对于激光快速成型系统，AFS成型系统所用的光源形成的光斑直径要大一些，成型用的光点实际上是一个具有一定直径的光斑(塑料粉末面上光斑约0.5mm)，成型中不能将光斑进似为光束能量聚集的光点，光能量分布在整个光斑范围内，实际制件轮廓是光斑中心运行轨迹上一系列固化点包络形成的，如图7所示。图中虚线部分为设计尺寸，在成型过程中光斑中心沿虚线运动，实线部分为实际成型制件，它是由固化点的包络线形成的。这一固化特点不仅增加了制件的尺寸，在其拐角处形成圆角，导致形状钝化，制件的轮廓形状变差，降低了制件形状精度，这使得一些小尺寸的制件用这种大直径的光斑无法加工。
    

    　所以如果不采用补偿，所做出的制件实体部分实际上每侧大了一个光斑半径，使制件出现正偏差。为了减小或消除正偏差，采用光斑补偿，使光斑扫描路径向实体内部缩进一个光斑半径。从理论上说，光斑扫描按照向实体内部缩进一个光斑半径的路径扫描，所得制件的尺寸误差为零。

   　 但是实际上，光斑直径是不容易控制的，它随着安装的状态不同而改变。由于AFS快速成型机无光斑测量机构，所以实际上的光斑直径大小是不可以直接测量的，需要根据制件误差大小修正补偿直径大小，使补偿直径大小等于实际光斑直径。

    五、后处理误差
    　后处理是指整个制件加工完成后的辅助处理工艺，包括制件的清洗、打磨、表面喷涂以及后固化处理。在后固化时，残留粉末固化不均匀收缩引起制件变形，产生后处理误差。因此，研究具有良好性能的粉末材料可减小因此对精度的影响。

    六、几种可能的改进措施
    　通过对影响制件精度的各种因素的分析，可对现有的设备提出以下几种可能的改进措施：

    　(1)对工作台进行运动平衡 固化成型过程中，工作台的运动精度是制约制件质量的一个关键因素。不仅工作台的静态工作特性(X、Y方向导轨的直线度、配合部件之间的摩擦系数以及工作台的定位精度等)影响制件精度，由于成型扫描是往复运动的过程，尽量减轻工作台的质量以减少惯性，通过调整工作台的阻力系数以减少惯性的影响。另一方面，适当提高工作台运动加速度，可以减小速度转化时间，缩小制件过固化的区域。

  　  (2)增加挡光系统 针对扫描系统加减速特征，在光路系统的前端增加挡光片，当工作台处于加速或减速阶段时，挡光片阻挡光线传输到光纤，只有达到正常扫描速度时，挡光片让开，使系统正常扫描固化，避免了制件边缘过固化现象，提高制件的尺寸精度，同时改善轮廓质量。

　    (3)适量增加光斑补偿 成型过程中的制件外形尺寸，实际是一系列光斑的包络线包络形成的，光斑补偿的方法是通过修改制件的CAD数据尺寸，在成型过程中原制件的边界等距离收缩一定数值，与光斑直径的增加量互相补偿，光斑补偿直径的大小主要取决与粉末平面处的光斑大小，同时考虑其他的因素的影响。在实际过程中，补偿直径的数值的大小是通过实验确定。

   　 (4)适当调整定位补偿参数 将同步齿形带变形的影响考虑在内，根据下面的公式进行修正：定位补偿参数=名义尺寸值/实测值 默认的补偿系数

    通过应用上述改进措施，制件的精度有所提高，如图10所示。

    七、结论
    　本文通过对影响制件精度的各种因素的分析，以及将对工作台进行运动平衡、增加挡光系统、适量增加光斑补偿、适当调整定位补偿参数等改进措施应用于试验，得到了精度较高的制件。由此说明，本文所分析的各种影响因素及所采取的改进措施是正确的。(E-works)