【摘要】：快速原型制作技術(shù)自出現(xiàn)以來就以其柔性高的特點(diǎn)獲得制造業(yè)和學(xué)術(shù)界的普遍關(guān)注。它采用離散/堆積的加工技術(shù),將三維實(shí)體沿某一方向進(jìn)行分層處理,依據(jù)二維截面輪廓數(shù)據(jù)加工層片后堆積還原成三維實(shí)體。該技術(shù)是機(jī)械工程、CAD、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和材料科學(xué)的綜合集成,可以由CAD模型直接制作三維實(shí)體零件,大大縮短了產(chǎn)品的研制周期,對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。 本文先對(duì)快速原型制造技術(shù)進(jìn)行了概述,并介紹了其國(guó)內(nèi)外發(fā)展與研究動(dòng)態(tài)。再根據(jù)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的要求,提出了本課題的研究目的與意義以及課題的主要研究?jī)?nèi)容,開展了基于新LOM的優(yōu)化分層技術(shù)研究及系統(tǒng)開發(fā)。 本文驗(yàn)證了先期基于Bezier曲線擬合曲率半徑計(jì)算方法,發(fā)現(xiàn)所提出的計(jì)算公式對(duì)擬合點(diǎn)的誤差很敏感,通過案例計(jì)算證明先期方法計(jì)算的曲率半徑誤差過大,不能在優(yōu)化分層中使用。本文在數(shù)學(xué)推導(dǎo)和實(shí)踐基礎(chǔ)上提出弦長(zhǎng)—夾角方法,解決了曲線曲率半徑的計(jì)算問題,為實(shí)現(xiàn)優(yōu)化分層提供了條件。案例計(jì)算表明新方法計(jì)算的曲率半徑誤差在10%以下,其精度滿足優(yōu)化分層的要求。 本文采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法對(duì)切片過程進(jìn)行了系統(tǒng)抽象,對(duì)切片中的對(duì)象進(jìn)行了優(yōu)化,給出了優(yōu)化分層系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。本文以PRO/E提供的STL文件為數(shù)據(jù)模型,采用VC6.0 ++和ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)了優(yōu)化分層系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰,擴(kuò)充和維護(hù)都很方便。 本文最后以系統(tǒng)的計(jì)算實(shí)例總結(jié)了弦長(zhǎng)—夾角方法的正確性,證明了優(yōu)化分層方法的可行性。
【圖文】：

3 優(yōu)化分層技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)方法3.1 基于實(shí)體 STL 模型的分層處理實(shí)體的快速制造過程第一步要完成實(shí)體的 CAD 造型，一般在商用上進(jìn)行。目前能完成實(shí)體三維造型的軟件系統(tǒng)有：pro/Engneer、UGII、AtuoCAD 等，這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常是保密的，RP/M 系統(tǒng)要通過取實(shí)體 CAD 模型通常是用三角形面片逼近實(shí)體曲面，再由系統(tǒng)輸出 STSTL 文件進(jìn)行分層操作，STL 文件起著 CAD 系統(tǒng)與 RP/M 系統(tǒng)的接口它兩種系統(tǒng)之間交換實(shí)體信息。3.1.1 實(shí)體 CAD 模型的三角形網(wǎng)格化逼近造型實(shí)體的信息通過 STL 文件在 CAD 系統(tǒng)和 RP/M 系統(tǒng)之間傳遞其實(shí)是記錄逼近造型實(shí)體曲面的三角形面片信息的文件。圖 3.1 所示為三角形網(wǎng)格化，由此來說明 STL 網(wǎng)格近似逼近實(shí)體曲面的原理。

重慶大學(xué)碩士畢業(yè)論文 5 基于信 LOM 的優(yōu)化分層軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)零件分層：選擇右邊信息數(shù)據(jù)表中尚未切片的零件，在編輯框中填寫零件的名稱，按分層方案進(jìn)行分層，執(zhí)行命令后后臺(tái)自動(dòng)完成零件分層，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)識(shí)零件狀態(tài)；零件分層輪廓顯示：選擇右邊信息數(shù)據(jù)表中已分層的零件，填寫零件名，選擇欲顯示輪廓線的層，執(zhí)行后在新的視窗（圖 5.4）顯示輪廓線圖形；紅色為當(dāng)前層輪廓，綠色為上一層輪廓；數(shù)據(jù)庫(kù)零件總匯：全部顯示數(shù)據(jù)庫(kù)中零件，分層與否做不同標(biāo)識(shí)。數(shù)據(jù)庫(kù)信息查詢窗口如圖 5.5 所示
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TH16

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2707642