【摘要】：隨著激光刻蝕加工技術(shù)的逐步發(fā)展,大尺寸復(fù)雜曲面圖案高精高效的加工技術(shù)已成為非常重要的技術(shù)需求。由于我國激光制造技術(shù)起步較晚,同時國外對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)密封鎖、對相關(guān)設(shè)備的出口進(jìn)行嚴(yán)格限制,導(dǎo)致了我國在該領(lǐng)域的技術(shù)和裝備都相對落后。三維激光刻蝕加工系統(tǒng)對大尺寸復(fù)雜曲面圖案的精細(xì)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(nèi)所使用的此類圖案分割系統(tǒng)仍然依靠從國外進(jìn)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(fù)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(shù)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(jìn)行研究和實現(xiàn),對其所需功能、關(guān)鍵技術(shù)和實現(xiàn)方法展開了深入的研究。論文首先對課題的相關(guān)信息及國內(nèi)外學(xué)者在三維模型曲面圖案加工方面的研究情況進(jìn)行了總結(jié)。其次,分析了系統(tǒng)的主要功能和需求,并對相關(guān)的文件格式進(jìn)行了研究。接著,依據(jù)貼圖點位的兩個搜索條件設(shè)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(zhuǎn)矩陣的相關(guān)理論知識,設(shè)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(jìn)行了設(shè)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(shè)計,并對七個核心模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)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(jìn)行了測試,給出了誤差分析模型和誤差計算過程,并進(jìn)行了誤差分析實驗。實驗結(jié)果表明,論文所實現(xiàn)的圖案分割系統(tǒng)完成了預(yù)設(shè)的所有功能,性能高效,精度達(dá)到了誤差控制要求,并且三維圖形顯示效果良好,參數(shù)設(shè)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(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.41;TN249

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2603535