【摘要】：隨著激光刻蝕加工技術的逐步發(fā)展,大尺寸復雜曲面圖案高精高效的加工技術已成為非常重要的技術需求。由于我國激光制造技術起步較晚,同時國外對相關技術進行嚴密封鎖、對相關設備的出口進行嚴格限制,導致了我國在該領域的技術和裝備都相對落后。三維激光刻蝕加工系統(tǒng)對大尺寸復雜曲面圖案的精細制造需要借助于圖案分割系統(tǒng)的分割功能——將較大尺寸的圖案分割成滿足掃描振鏡加工需求的小圖案,而目前國內所使用的此類圖案分割系統(tǒng)仍然依靠從國外進口。因此,自主研發(fā)一款面向激光刻蝕加工的圖案分割系統(tǒng),對實現(xiàn)大尺寸三維復雜曲面圖案的完整性加工制造具有重要意義,有利于提升我國高端激光制造技術和裝備在國際市場上的競爭力。論文主要圍繞著面向激光刻蝕加工的圖案分割系統(tǒng)進行研究和實現(xiàn),對其所需功能、關鍵技術和實現(xiàn)方法展開了深入的研究。論文首先對課題的相關信息及國內外學者在三維模型曲面圖案加工方面的研究情況進行了總結。其次,分析了系統(tǒng)的主要功能和需求,并對相關的文件格式進行了研究。接著,依據(jù)貼圖點位的兩個搜索條件設計了貼圖點位搜索算法,根據(jù)圖案變換的需要研究了旋轉矩陣的相關理論知識,設計了基于區(qū)域擴張的分割算法且提出了整體優(yōu)化的方法,依據(jù)圖元種類及特點對圖案分割算法進行了設計,并給出了高效的反投影方法。然后,根據(jù)系統(tǒng)的功能和需求對其做了模塊劃分且給出了總體功能設計,并對七個核心模塊進行了詳細設計,最終完成了整個圖案分割系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。最后,對系統(tǒng)的功能和性能進行了測試,給出了誤差分析模型和誤差計算過程,并進行了誤差分析實驗。實驗結果表明,論文所實現(xiàn)的圖案分割系統(tǒng)完成了預設的所有功能,性能高效,精度達到了誤差控制要求,并且三維圖形顯示效果良好,參數(shù)設置方便,功能操作交互方式友好。實際的現(xiàn)場測試也證明了本系統(tǒng)功能穩(wěn)定、性能高效且加工效果良好,因此可以用于大尺寸模型曲面圖案的處理與加工。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.41;TN249

【參考文獻】

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本文編號：2603535