發(fā)布時間：2021-11-07 15:56

　　本文針對現(xiàn)有軟件等厚度分層的不足，自主開發(fā)了一個針對STL文件的快速成型技術(shù)自適應分層切片處理的軟件。該軟件以STL文件為數(shù)據(jù)輸入接口，三維圖型通過本軟件的處理，可以生成用于快速成型加工的掃描路徑文件。這種中間處理方式即為目前流行的借助于第三方軟件進行快速成型加工的模式。 本文軟件在編寫過程中提出了兩個創(chuàng)新的算法：其一是提出自適應分層層厚算法；其二是直接將截面輪廓環(huán)與掃描線求交存儲法。前者將面積變化率的控制與分層階梯誤差范圍的控制相結(jié)合，是本文的一大創(chuàng)新。后者在處理截面輪廓環(huán)的問題上，放棄了對截面輪廓環(huán)進行排序存儲的傳統(tǒng)方法，而是另辟蹊徑，采用了直接將截面輪廓環(huán)與掃描線求交存儲的方式。這種算法省去了對截面輪廓環(huán)的排序過程中所用時間，提高了軟件的運算效率，形成本算法的一個優(yōu)勢。 本文軟件對STL文件的自適應分層結(jié)果與相關(guān)的理論計算結(jié)果，基本相吻合。已基本具備實用化快速成型第三方軟件的基本功能。該軟件的編寫完成，在開發(fā)整套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的快速成型加工系統(tǒng)中邁出關(guān)鍵一步，對提升快速成型加工技術(shù)軟件水平具有重大的意義。 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 快速原型制造技術(shù)
        1.1.1 引言
        1.1.2 RP制造技術(shù)與并行工程
        1.1.3 快速成型工藝基本原理
        1.1.4 快速成型制造技術(shù)的應用
        1.1.5 快速成型技術(shù)的發(fā)展
            1.1.5.1 國外RPM工藝裝備的發(fā)展
            1.1.5.2 國外RPM軟件的發(fā)展
            1.1.5.3 國外RPM成型材料的發(fā)展
            1.1.5.4 中國RPM發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 課題的意義
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 CAD軟件的接口文件STL文件
    2.1 引言
    2.2 STL文件格式
        2.2.1 STL文件格式的起源
        2.2.2 STL文件格式
            2.2.2.1 STL文件的ASCII格式結(jié)構(gòu)
            2.2.2.2 STL文件的二進制表示
    2.3 STL文件的規(guī)則
    2.4 STL文件常見錯誤類型
        2.4.1 存在空洞
        2.4.2 存在小縫
        2.4.3 法線方向錯誤
        2.4.4 重疊錯誤
        2.4.5 頂點錯誤
        2.4.6 懸面錯誤
    2.5 本章小結(jié)
第三章 STL文件冗余數(shù)據(jù)處理及錯誤處理
    3.1 引言
    3.2 本課題采用該STL文件分解方式的原因
    3.3 三個表結(jié)構(gòu)的建立
        3.3.1 點對象表結(jié)構(gòu)
        3.3.2 邊對象表結(jié)構(gòu)
        3.3.3 面對象表結(jié)構(gòu)
    3.4 對三個對象表的錯誤處理
    3.5 本章小結(jié)
第四章 自適應分層
    4.1 引言
    4.2 層厚的最大值和最小值
    4.3 奇異點問題
    4.4 搜索與平面相交的三角形
    4.5 三角形與平面相交的處理
    4.6 切片產(chǎn)生的階梯誤差
    4.7 切片的自適應分層層厚計算
    4.8 截面基環(huán)的處理
        4.8.1 直線與截面基環(huán)相交定義
        4.8.2 直線與單個截面基環(huán)交點個數(shù)為偶數(shù)的證明
        4.8.3 直線與截面基環(huán)相交后各交點線段在截面基環(huán)內(nèi)部的判斷
        4.8.4 本算法比二叉樹算法節(jié)省的運行時間分析
    4.9 機器加工路徑的計算
        4.9.1 機器加工路徑的選擇
        4.9.2 掃描路徑端點計算算法流程圖
    4.10 本章小結(jié)
第五章 軟件處理誤差分析
    5.1 引言
    5.2 體積誤差分析
    5.3 層面積誤差分析
        5.3.1 層面積的精確計算
        5.3.2 掃描實際面積大小計算
    5.4 本章小結(jié)
第六章 STL模型的三維真實感顯示
    6.1 引言
    6.2 OpenGL技術(shù)
        6.2.1 OpenGL概述
        6.2.2 OPenGL程序設計的一般步驟
        6.2.3 顯示控制
        6.2.4 STL模型的三維繪制
            6.2.4.1 STL模型的三維實體顯示
            6.2.4.2 STL線框模型顯示
            6.2.4.3 單層掃描線段的三維顯示
            6.2.4.4 所有加工層的三維顯示
    6.3 本章小結(jié)
第七章 軟件處理時間測試及結(jié)果分析
    7.1 引言
    7.2 軟件運行時間測試
    7.3 軟件數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析
    7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論
參考文獻
附錄 1
致謝
研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
碩士研究生學位論文答辯委員會決議書
作者和導師簡介



本文編號：3482135