本文關(guān)鍵詞：激光熔覆再制造過(guò)程中的分層切片方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：激光熔覆再制造技術(shù)以喪失使用價(jià)值的損傷、廢舊零部件作為再制造毛坯，利用以激光熔覆技術(shù)為主的高新技術(shù)對(duì)其進(jìn)行批量化修復(fù)、性能升級(jí)，所獲得的激光再制造產(chǎn)品在技術(shù)性能上和質(zhì)量上都能達(dá)到甚至超過(guò)新品的水平。 文中對(duì)激光熔覆再制造過(guò)程中模型的分層切片算法進(jìn)行了研究，研究對(duì)象為當(dāng)前業(yè)界通用格式STL模型。利用三維圖形庫(kù)OpenGL的卓越的渲染能力和交互式場(chǎng)景處理能力，結(jié)合C++中MFC編程，進(jìn)行模型可視化研究。通過(guò)光照處理，實(shí)現(xiàn)了模型真實(shí)感顯示，可以有效驗(yàn)證模型的正確性，為后續(xù)處理提供了方便。提出了基于三角形面片分類的定向分層細(xì)化算法，采用等厚分層法對(duì)模型進(jìn)行預(yù)處理，并根據(jù)截面輪廓的面積變化率調(diào)整分層厚度，解決了修復(fù)加工時(shí)間與修復(fù)精度之間的矛盾，使二者達(dá)到了一定程度的協(xié)調(diào)�；谌切蚊嫫奈恢眯畔�(duì)模型面片進(jìn)行分類，減少了三角形面片與切平面相交性的判斷次數(shù)，利用三角形面片邊的連續(xù)性降低了運(yùn)算復(fù)雜度。對(duì)缺陷輪廓進(jìn)行了分類研究，利用模型信息的連續(xù)性，對(duì)不封閉缺陷輪廓進(jìn)行封閉化處理。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，借助FANUC機(jī)器人激光熔覆系統(tǒng)進(jìn)行熔覆實(shí)例研究。研究了機(jī)器人與二軸變位機(jī)位姿關(guān)系的標(biāo)定，提出了基于球面擬合法的機(jī)器人與變位機(jī)位姿關(guān)系標(biāo)定法對(duì)變位機(jī)進(jìn)行精確標(biāo)定。將工件缺陷部分邊界信息轉(zhuǎn)化為機(jī)器人熔覆路徑，采用Roboguide仿真軟件進(jìn)行熔覆再制造模擬。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分層切片過(guò)程中所獲取的邊界信息的正確性。
【關(guān)鍵詞】：激光熔覆再制造 STL模型 分層切片 機(jī)器人 仿真
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG665
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 引言10
• 1.2 激光熔覆再制造技術(shù)10-13
• 1.2.1 快速成型技術(shù)11-12
• 1.2.2 激光熔覆技術(shù)12
• 1.2.3 激光熔覆再制造技術(shù)12-13
• 1.3 機(jī)器人激光熔覆系統(tǒng)13-16
• 1.3.314-16
• 1.3.3.1 工業(yè)機(jī)器人14-15
• 1.3.3.2 用于激光熔覆的高功率激光器15
• 1.3.3.3 材料進(jìn)給系統(tǒng)15-16
• 1.4 再制造過(guò)程中的模型分層16-19
• 1.4.1 STL 模型分層算法16-18
• 1.4.2 模型分層過(guò)程中的可視化研究18-19
• 1.5 研究?jī)?nèi)容和意義19-21
• 第二章 STL 模型的可視化研究21-34
• 2.1 引言21
• 2.2 STL 格式的介紹21-22
• 2.3 算法的開發(fā)工具22-24
• 2.3.1 MFC23
• 2.3.2 OpenGL[32,33]23-24
• 2.4 STL 模型的讀取24-28
• 2.4.1 定義 STL 文件相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)24-26
• 2.4.2 STL 模型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式26-27
• 2.4.3 STL 模型的讀取算法27-28
• 2.5 STL 模型在 OPENGL 中顯示28-33
• 2.5.1 程序框架搭建[35]29-30
• 2.5.1.1 像素格式29
• 2.5.1.2 渲染描述表29
• 2.5.1.3 Visual Studio2010&OpenGL 開發(fā)環(huán)境搭建29-30
• 2.5.2 STL 模型的顯示30-33
• 2.5.2.1 OpenGL 視圖30-31
• 2.5.2.2 光照處理31-33
• 2.5.2.3 STL 文件的真實(shí)感圖形可視化結(jié)果33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 基于三角形面片分類的定向分層細(xì)化算法34-56
• 3.1 STL 模型分層處理的基本過(guò)程34-35
• 3.2 定層厚法預(yù)切片35-50
• 3.2.1 基于三角形面片位置信息的分組方法35-37
• 3.2.2 三角形面片與切平面求交37-40
• 3.2.2.1 切平面與三角形面片位置關(guān)系分類37-38
• 3.2.2.2 三角形面片與切平面交點(diǎn)求解方法38-40
• 3.2.3 截面輪廓線的處理40-49
• 3.2.3.1 截面輪廓線的生成40-41
• 3.2.3.2 截面輪廓數(shù)據(jù)的有序化41-45
• 3.2.3.3 缺陷部分截面輪廓的判定45-49
• 3.2.4 生成填充掃描線49-50
• 3.3 基于面積變化率的定向分層細(xì)化算法50-53
• 3.3.1 截面輪廓面積的計(jì)算51-52
• 3.3.2 分層厚度的調(diào)整52-53
• 3.4 基于三角形面片分類的定向分層細(xì)化算法53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-56
• 第四章 機(jī)器人激光熔覆系統(tǒng)及再制造實(shí)例研究56-72
• 4.1 機(jī)器人激光熔覆系統(tǒng)的組成56-58
• 4.2 機(jī)器人離線編程簡(jiǎn)介58-63
• 4.2.1 ROBOGUIDE59-60
• 4.2.2 機(jī)器人工作單元的標(biāo)定60-62
• 4.2.3 離線編程的基本過(guò)程62-63
• 4.3 生成機(jī)器人的激光熔覆路徑63-67
• 4.3.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換[47]63-66
• 4.3.2 機(jī)器人熔覆路徑的生成66-67
• 4.4 激光熔覆再制造的試驗(yàn)結(jié)果67-70
• 4.4.1 試驗(yàn)條件67-68
• 4.4.2 分層參數(shù)的確定68-69
• 4.4.3 試驗(yàn)結(jié)果69-70
• 4.5 本章小結(jié)70-72
• 第五章 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文77-79

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：激光熔覆再制造過(guò)程中的分層切片方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：308018