發(fā)布時間：2020-03-25 10:23

【摘要】：3D打印技術(shù)具有很強(qiáng)的可設(shè)計性,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜零件的一體化制造,對于多縫隙內(nèi)腔結(jié)構(gòu)零件的成形更具優(yōu)勢。而對零件模型數(shù)據(jù)的處理,會直接影響成形的質(zhì)量和效率。但目前的方法并不能解決成形中產(chǎn)生的問題,因此本文從零件模型的處理方面進(jìn)行研究,并提出新的解決方法。主要研究內(nèi)容如下:(1)在傳統(tǒng)冗余數(shù)據(jù)去除的基礎(chǔ)上,提出了一種限定區(qū)域去重方法。首先對模型的STL文件結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行分析,限定幾何尺寸對冗余點進(jìn)行搜尋,遍歷后去重,讀取文件,并建立數(shù)字模型。該方法能夠高效、穩(wěn)定地去除冗余點,提高文件處理速度。之后分析零件成形質(zhì)量要求,建立方向目標(biāo)函數(shù),確定零件的分層方向。(2)基于相對面積偏差比值的自適應(yīng)分層算法,針對多內(nèi)腔結(jié)構(gòu)特點,提出了一種新的自適應(yīng)分層算法。首先對多內(nèi)腔結(jié)構(gòu)零件的特征進(jìn)行分析,提出該類結(jié)構(gòu)特征的兩個判別式,并基于面積偏差比值的自適應(yīng)分層算法進(jìn)行了優(yōu)化,有效解決了該算法無法識別切片面積變化率為零的問題。最后利用最近距離分析算法,修正分層輪廓中出現(xiàn)的開環(huán)等缺陷,得到順滑無缺陷的曲線輪廓。(3)根據(jù)傳統(tǒng)的光斑半徑補(bǔ)償方法,提出了一種變光斑半徑補(bǔ)償策略。通過對激光光源能量分布的分析,發(fā)現(xiàn)在不同分層厚度下,激光掃描過程中會產(chǎn)生不同尺寸的熱影響區(qū)。因此根據(jù)優(yōu)化的自適應(yīng)分層厚度,在試驗中確定不同層厚的熱影響尺寸,確定光斑補(bǔ)償量,并對不同的分層厚度,采用不同的光斑補(bǔ)償量進(jìn)行補(bǔ)償,來提高零件表面質(zhì)量。本文通過對多內(nèi)腔結(jié)構(gòu)特征的分析,基于SLM技術(shù)對零件模型處理進(jìn)行了研究。本文以具有多內(nèi)腔結(jié)構(gòu)特征的毫米波雷達(dá)天線為研究對象,通過實驗驗證了本文提出的自適應(yīng)分層算法及變光斑半徑補(bǔ)償策略,在保證成形精度的前提下,能夠有效提高零件成形速度。
【圖文】：

經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展和完善，，由于該文件 3D 打印系統(tǒng)接口文件格式的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。雖然 S不能直接進(jìn)行打印，需要對其進(jìn)行分層切片處理式簡單，沒有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的要求，因此缺少應(yīng)有的網(wǎng)格的算法并不完善，存在較多缺陷，有不能正為 STL 格式時，將會有高達(dá) 70%的文件數(shù)據(jù)產(chǎn)生理，則會直接影響到后續(xù)分層算法的實現(xiàn)，導(dǎo)致STL 文件的預(yù)處理，在 3D 打印過程中是不可缺特點據(jù)結(jié)構(gòu)組成件是由多個離散的三角面片組成的，如圖 2.1 所定義。通過三個頂點的空間坐標(biāo)和法向矢量，可

圖 2.2 STL 文件三角面片幾何表示目前，STL 文件的儲存方式主要有兩種：文本文件（ASCII 格式）與二進(jìn)制文件（BI）。文本文件主要是以字符串形式存儲，具有可讀性，易于編輯和人工識別但相對占用。二進(jìn)制文件無法被人工識別和修改，但該存儲方式比較節(jié)約空間。在 STL 文件的存，二進(jìn)制文件的大小僅為文本文件的六分之一。同時使用二進(jìn)制文件，對于一些精確的數(shù)據(jù)，不會造成有效位的丟失，其讀取速度也更快。ASCII 格式的 STL 文件結(jié)構(gòu)組成如下：Solid filename //文件路徑及文件名稱Facet normal x y z //三角面片法向矢量的三個分量Outer loopVertex x y z //三角面片第一個頂點坐標(biāo)Vertex x y z //三角面片第二個頂點坐標(biāo)Vertex x y z //三角面片第三個頂點坐標(biāo)EndloopEndfacet //第一個三角面片定義完畢
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN24;TP391.73;TH161

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本文編號：2599782