3D打印技術(shù)是制造業(yè)領(lǐng)域正在迅速發(fā)展的一項新興技術(shù),被譽為第三次工業(yè)革命的重要標志之一。中國的3D打印產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展的初級階段,研發(fā)力量不足,特別是在3D打印軟件領(lǐng)域,大多數(shù)廠商直接采用國外現(xiàn)有軟件,缺少對切片原理核心技術(shù)的掌握與自主研發(fā)。針對這一現(xiàn)狀,本文對基于熔融沉積制造工藝的桌面級3D打印機切片引擎原理進行研究,并對FDM工藝在實際打印過程中出現(xiàn)的常見缺陷進行分析,從軟件層面出發(fā),提出改進后的3D打印切片引擎整體設(shè)計方案與軟件實現(xiàn)方法,以達到優(yōu)化輸入模型數(shù)據(jù),提高整體打印效率并改善模型打印質(zhì)量的目的。首先對熔融沉積制造工藝3D打印機成型缺陷,如模型底部打印缺陷、模型細節(jié)區(qū)域打印缺陷以及雙噴頭漏絲缺陷進行分析。在此基礎(chǔ)上提出改進后切片引擎軟件整體設(shè)計方案,將切片引擎工作鏈系統(tǒng)劃分為模型數(shù)據(jù)輸入、模型數(shù)據(jù)處理以及數(shù)控G代碼輸出三個模塊。其次,文章對各個模塊的實現(xiàn)方法與改進方案進行詳述。在模型數(shù)據(jù)輸入模塊中,本文提出了基于STL格式模型信息優(yōu)化算法,實現(xiàn)模型存儲方式優(yōu)化,模型冗余信息簡化以及模型重疊面、封閉性的檢測：在模型數(shù)據(jù)處理模塊中,本文提出了模型切片層細節(jié)區(qū)域判斷方法,以提高模型... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容及意義
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 切片引擎整體設(shè)計方案
    2.1 FDM工藝打印成型缺陷分析
        2.1.1 模型底部打印缺陷分析
        2.1.2 模型細節(jié)區(qū)域打印缺陷分析
        2.1.3 雙噴頭打印漏絲缺陷分析
    2.2 切片引擎模塊設(shè)計與優(yōu)化方案
        2.2.1 模型數(shù)據(jù)輸入模塊
        2.2.2 模型數(shù)據(jù)處理模塊
        2.2.3 數(shù)控G代碼輸出模塊
    2.3 本章小結(jié)
第三章 模型數(shù)據(jù)輸入模塊
    3.1 模型原始信息提取
    3.2 模型信息優(yōu)化
    3.3 本章小結(jié)
第四章 模型數(shù)據(jù)處理模塊
    4.1 模型切片分層算法
    4.2 模型切片層打印信息生成
        4.2.1 輪廓多邊形的填充與運算
        4.2.2 模型外壁打印軌跡生成算法
        4.2.3 模型表層輪廓與填充輪廓生成算法
    4.3 模型切片層細節(jié)區(qū)域判斷
    4.4 模型支撐生成算法
        4.4.1 網(wǎng)格坐標建立
        4.4.2 支撐格點判斷
        4.4.3 支撐多邊形構(gòu)造
    4.5 本章小結(jié)
第五章 數(shù)控G代碼輸出模塊
    5.1 FDM數(shù)控G代碼
        5.1.1 加工平臺坐標系
        5.1.2 G代碼構(gòu)成
        5.1.3 打印G代碼指令格式
    5.2 噴嘴擠出寬度控制優(yōu)化
    5.3 打印G代碼路徑生成
        5.3.1 填充區(qū)域軌跡生成算法
        5.3.2 切片層打印路徑與路徑類型定義
        5.3.3 切片層打印路徑規(guī)劃算法
        5.3.4 切片層打印路徑生成
    5.4 G代碼輸出
        5.4.1 G代碼指令生成算法
        5.4.2 模型底座G代碼構(gòu)造
        5.4.3 漏絲保護殼G代碼構(gòu)造
    5.5 本章小結(jié)
第六章 切片引擎優(yōu)化結(jié)果驗證
    6.1 模型底部打印優(yōu)化結(jié)果驗證
    6.2 模型細節(jié)區(qū)域打印優(yōu)化結(jié)果驗證
    6.3 雙噴頭漏絲缺陷優(yōu)化結(jié)果驗證
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]FDM工藝參數(shù)對成型制品尺寸精度影響的研究[J]. 鄔宗鵬.  赤峰學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[2]熔融沉積成型工藝的精度分析與研究[J]. 李星云,李眾立,李理.  制造技術(shù)與機床. 2014(09)
[3]增材制造的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 王紅軍.  北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(03)
[4]我國3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望[J]. 孫智強.  江蘇科技信息. 2014(06)
[5]3D打印技術(shù)及應(yīng)用趨勢[J]. 李小麗,馬劍雄,李萍,陳琪,周偉民.  自動化儀表. 2014(01)
[6]國外3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的先進經(jīng)驗與啟示[J]. 陳雪.  廣東科技. 2013(19)
[7]增材制造（3D打�。┘夹g(shù)發(fā)展[J]. 盧秉恒,李滌塵.  機械制造與自動化. 2013(04)
[8]三維打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況[J]. 楊繼全.  機械設(shè)計與制造工程. 2013(05)
[9]基于位置有效性檢測的環(huán)形刀路偏置算法研究[J]. 朱洪軍,張亞.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2013(03)
[10]中國3D打印產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展思路[J]. 王忠宏,李揚帆,張曼茵.  經(jīng)濟縱橫. 2013(01)

碩士論文
[1]基于FDM工藝的雙噴頭設(shè)備開發(fā)及工藝參數(shù)研究[D]. 李成.南京師范大學(xué) 2014
[2]基于FDM工藝的多材料數(shù)字化制造技術(shù)研究[D]. 施建平.南京師范大學(xué) 2013
[3]基于CAN總線的FDM網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)設(shè)計及G代碼實現(xiàn)[D]. 張鴻平.華中科技大學(xué) 2011
[4]高性能STL模型的布爾運算研究[D]. 張君正.華中科技大學(xué) 2007
[5]熔絲沉積成形填充路徑優(yōu)化及其軟件研究[D]. 李偉.華中科技大學(xué) 2005
[6]快速成型直接切片技術(shù)研究[D]. 龍瑞.南京理工大學(xué) 2003



本文編號：3374191