本文關(guān)鍵詞：家庭化3D打印機分層軟件的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：目前國內(nèi)出現(xiàn)了各種類型的經(jīng)濟型3D打印機，但是這些桌面級的家庭化3D打印分層軟件是完全利用國外開源的軟件或者僅僅做了界面的漢化處理。真正理解其核心算法還是需要源代碼發(fā)布者的技術(shù)支持，另外開源軟件直接用于商業(yè)目的也涉及到知識產(chǎn)權(quán)問題。為減少對國外開源3D打印分層軟件的依賴，本文在研究了底層算法的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個適用于家庭化3D打印的分層軟件。 首先，，分析了家庭化3D打印機的需求和國內(nèi)外現(xiàn)狀，提出了整體設(shè)計方案，包括人機界面、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、機械結(jié)構(gòu)和打印方式等。 其次，以Qt和OpenGL為工具，設(shè)計了一個用于3D打印的模型顯示界面和打印參數(shù)的設(shè)定界面。在模型的顯示界面可以進行動態(tài)旋轉(zhuǎn)、縮放操作，并可以從前視圖、頂視圖等六個不同視圖觀察模型，也可以進行實體模型、輪廓、填充路徑等不同的顯示模式的切換。 再其次，運用面向?qū)ο蟮姆绞竭M行編程，用C++語言編寫了一個3D打印分層底層軟件。該軟件實現(xiàn)了讀入STL文件、按設(shè)定厚度和方向分層、輪廓分組、分區(qū)復(fù)合填充、路徑優(yōu)化、自動生成G代碼以及加工仿真等功能。 最后，利用軟件生成的G代碼在3D打印機上進行了實驗，分析了打印模型的尺寸誤差和表面質(zhì)量。 該軟件在打開一個由31496個三角面片組成的模型需要0.047秒；以0.2mm的層厚進行分層，需要26.985秒；以0.2mm的間距進行填充和生成G代碼需要3.694秒，生成的G代碼直接用于3D打印。應(yīng)用結(jié)果表明：文中算法準確可行，所設(shè)計軟件的功能可以滿足3D打印機家庭化的要求，效率較高。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP334.8

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本文編號：1168703