本文關(guān)鍵詞：基于RDM30X0G的激光三維打印控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：三維打印早期稱作增材制造快速成型技術(shù),是快速成型技術(shù)的一種,產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,三維打印也快速發(fā)展。激光三維打印技術(shù)是三維打印技術(shù)中的一門(mén)分支,是利用激光作為加工工具來(lái)制造三維零件的三維打印技術(shù)。激光三維打印控制系統(tǒng)的研究對(duì)于降低激光三維打印設(shè)備的制造成本、研究激光三維打印的工藝和普及激光三維打印技術(shù)具有重要意義。該文從硬件和軟件兩個(gè)方面來(lái)設(shè)計(jì)激光三維打印控制系統(tǒng)。首先采用了“PC+運(yùn)動(dòng)控制卡”的開(kāi)放式數(shù)字控制模式作為本激光三維打印控制系統(tǒng)的硬件控制模式,并選擇高性價(jià)比的運(yùn)動(dòng)控制卡。相比于采用國(guó)外運(yùn)動(dòng)控制卡的控制系統(tǒng),本激光三維打印系統(tǒng)的性價(jià)比有了提升。然后在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,結(jié)合激光三維打印系統(tǒng)的特點(diǎn),采用SWEBOK(軟件工程知識(shí)體系)中軟件開(kāi)發(fā)的方法,對(duì)本激光三維打印軟件系統(tǒng)的基本功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)。軟件采用C#編寫(xiě),控件更易實(shí)現(xiàn),軟件編寫(xiě)時(shí)間得到減少,軟件界面相對(duì)于用C++或VB編寫(xiě)的傳統(tǒng)工業(yè)軟件的界面更加友好美觀。由于C#語(yǔ)言的安全性,軟件安全可靠。采用SWEBOK的軟件開(kāi)發(fā)方法和C#編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)軟件,節(jié)省了人力成本,同時(shí)又提升了整個(gè)軟件系統(tǒng)的性能,使得軟件系統(tǒng)具有較高的性價(jià)比。輪廓填充算法是軟件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù),算法的優(yōu)劣直接關(guān)系到成型零件的質(zhì)量。該文對(duì)常用輪廓填充算法進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上改進(jìn)擴(kuò)展了傳統(tǒng)水平掃描線填充算法,實(shí)現(xiàn)了本激光三維打印軟件系統(tǒng)關(guān)鍵模塊——輪廓填充模塊的設(shè)計(jì)。先使模型的輪廓向?qū)嶓w內(nèi)部偏置,并對(duì)輪廓偏置后產(chǎn)生的相交情況進(jìn)行處理,然后在偏置后的輪廓內(nèi)進(jìn)行掃描線填充。該改進(jìn)算法避免了在實(shí)際加工時(shí)激光在輪廓與掃描線相交部分產(chǎn)生重復(fù)掃描,而且還可以進(jìn)行不同傾角的掃描線填充。
【關(guān)鍵詞】：激光 三維打印 運(yùn)動(dòng)控制卡 輪廓填充
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273;TN249
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 激光三維打印技術(shù)介紹13-17
• 1.1.1 激光及激光與物質(zhì)的相互作用13-15
• 1.1.2 激光三維打印技術(shù)15-16
• 1.1.3 激光三維打印技術(shù)的應(yīng)用16-17
• 1.2 激光三維打印系統(tǒng)介紹17-18
• 1.2.1 激光三維打印系統(tǒng)17-18
• 1.2.2 激光三維打印系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀18
• 1.3 課題來(lái)源18
• 1.4 課題研究的意義及目的18-19
• 1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 第二章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-26
• 2.1 硬件設(shè)計(jì)方案20-23
• 2.1.1 硬件控制模式的設(shè)計(jì)20
• 2.1.2 運(yùn)動(dòng)控制卡的選擇20-21
• 2.1.3 計(jì)算機(jī)的選擇21
• 2.1.4 激光掃描系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21-22
• 2.1.5 鋪粉機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)22-23
• 2.2 RDM30X0G控制卡介紹23-24
• 2.3 信號(hào)連接24-25
• 2.3.1 控制卡與振鏡的連接24
• 2.3.2 控制卡與激光器的連接24-25
• 2.3.3 控制卡與電機(jī)的連接25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-49
• 3.1 軟件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)26-30
• 3.1.1 面向?qū)ο蠛?jiǎn)介26-27
• 3.1.2 編程語(yǔ)言與開(kāi)發(fā)環(huán)境的選擇27
• 3.1.3 模型數(shù)據(jù)類型的選擇27
• 3.1.4 軟件過(guò)程27-29
• 3.1.5 軟件功能需求分析29
• 3.1.6 軟件結(jié)構(gòu)29-30
• 3.2 CLI文件的讀取與顯示30-37
• 3.2.1 CLI文件介紹30-32
• 3.2.2 模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與CLI文件的讀取32-33
• 3.2.3 模型的顯示33-37
• 3.3 加工參數(shù)設(shè)置37-40
• 3.4 狀態(tài)反饋40-42
• 3.4.1 機(jī)器實(shí)時(shí)狀態(tài)40-41
• 3.4.2 模型信息顯示41-42
• 3.5 振鏡校準(zhǔn)42-43
• 3.6 輪廓填充參數(shù)設(shè)置43-44
• 3.7 控制卡的初始化44-45
• 3.8 零件自動(dòng)加工控制模塊45-46
• 3.9 手動(dòng)控制模塊46-48
• 3.10 本章小結(jié)48-49
• 第四章 輪廓填充算法49-65
• 4.1 引言49
• 4.2 常用輪廓填充算法49-50
• 4.2.1 掃描線填充49
• 4.2.2 分區(qū)掃描填充49
• 4.2.3 螺旋線填充49-50
• 4.2.4 偏置填充50
• 4.3 本激光三維打印系統(tǒng)的掃描線填充算法50-64
• 4.3.1 輪廓偏置51-56
• 4.3.2 輪廓偏置相交情況的處理56-59
• 4.3.3 輪廓線頂點(diǎn)坐標(biāo)變換59
• 4.3.4 輪廓填充59-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第五章 填充算法應(yīng)用65-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 全文總結(jié)69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況74

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