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随着市场竞争越来越激烈，为了能快速抢占市场，响应用户的最新需求，制造业在不断改善产品品质的前提下，必须最大限度地缩短新产品的开发周期、降低成本。华中科技大学开发的DPST(Direct Prototype Spray Tooling)直接原型熔射制模技术，将机器人技术与熔射制模技术相结合，可快速制造出具有优良耐磨耐腐蚀性能的不锈钢、镍－铬－铁基合金等表面的注塑模和金属薄板冲压模，具有广泛的发展前景。
在DPST 技术中，被熔射陶瓷原型是通过工业机器人直接铣削陶瓷毛坯工艺而得到的。该工艺节省了多道翻模工序，可缩短工艺路线，提高成形精度。但陶瓷材料由于其硬脆特性，加工时容易发生崩裂，因此切削量不能过大，导致加工大型模具时效率较低。因此在保证获得具有较高尺寸精度和表面质量的陶瓷基模的前提下如何保证快速加工被熔射陶瓷原型是DPST的关键技术之一。根据快速原型的制造要求，本文在原有研究的基础上提出了直接制作石膏基陶瓷原型与泡沫模过渡原型两种工艺方案并进行了相关研究。
论文以六轴工业机器人为基础建立机器人原型加工系统。首先研究了泡沫塑料的铣削加工工艺，根据泡沫塑料的切削原理，选用了锋利而多刃的泡沫专用铣刀。
通过实验可知，当主轴转速大于6000r/min，轨迹间距小于刀具直径50[％]，走刀速度为600到3000mm/min，切削深度小于10mm时，能得到良好的泡沫表面加工效果；
根据陶瓷材料的加工特点对其进行了精加工轨迹规划研究，提出了跟随周边铣削轨迹和分区加工的解决方法，提高陶瓷原型的加工质量。为了保证陶瓷层精加工的表面质量，减少陶瓷层涂覆是陶瓷浆料流淌造成的厚度不均，采用了多层铣削的方法。
使用阶段性升温的焙烧工艺对石膏和陶瓷进行烧结实验的结果可知，石膏的平均收缩率为0.67[％]，陶瓷层基本上不收缩，并与石膏基体结合良好。陶瓷原型精加工后尺寸误差均少于0.08mm，达到现有的商用快速成形系统的精度。
通过UG 软件间接生成了机器人加工轨迹，并通过机器人原型加工系统进行了翼子板模具等若干模型的原型加工实验，原型精度及表面质量均满足精加工的要求,从而验证了两种方案的可行性。