本文選題：3D打印 + 分層��； 參考：《蘭州理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：3D打印技術從20世紀80年代開始興起到目前為止已經(jīng)歷了三十多年的發(fā)展,形成了幾十種工藝方法。能夠打印結構極為復雜的零件,打印精度也在快速提高,但由于打印材料、打印時間、打印成本等諸多因素,所以目前依舊制約著3D打印技術的普及和深入發(fā)展。本文從提高精度、節(jié)約材料、降低成本的目的出發(fā),利用現(xiàn)有資源,將復雜曲面零件(以曲面無線鼠標為例)從設計到打印出實物,對其中各環(huán)節(jié)關鍵技術進行分析,以提高打印精度和打印效率。首先,利用Solidworks軟件設計鼠標三維模型,經(jīng)干涉檢查后轉換為3D打印技術中普遍采用的STL文件格式。針對STL容易出現(xiàn)的裂縫、孔洞、數(shù)據(jù)冗余、逆向法向量等錯誤,利用Netfabb軟件進行修復,最終生成能夠正常進行打印的STL模型文件。但在此過程中,原模型的尺寸數(shù)據(jù)和表面精度將發(fā)生改變。其次,在3D打印技術中,如何為模型選擇正確的分層方向和分層厚度,是提高模型打印精度和打印效率的先決條件。以Meshmixer、Cura軟件為例為鼠標模型自動添加樹狀支撐、分層并設置分層軟件基本參數(shù),最終將模型分層后的二維輪廓數(shù)據(jù)轉化為3D打印機中打印頭的運動軌跡。接著,通過ProJet 3510 HD型打印機對鼠標模型進行打印,發(fā)現(xiàn)在成型過程中成型件表面會出現(xiàn)凹陷等失真現(xiàn)象,導致打印失敗。經(jīng)過多次試驗得出失敗原因:在打印過程中材料會發(fā)生線性收縮和體積收縮。通過將鼠標模型抽殼優(yōu)化,最終得到質量良好的曲面制件(鼠標打印件)。在此基礎上,利用Metra-SCAN 750光學掃描儀通過對鼠標打印件表面輪廓的掃描以獲取三維坐標點云數(shù)據(jù),并將其導入到Geomagic Control中,與鼠標三維CAD模型對比進行質量檢測,得到3D彩色偏差圖及相關圖表,對所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)偏差進行說明并分析其原因。最后,利用有限元分析軟件Solidworks Simulation對鼠標實體跌落碰撞過程進行動態(tài)模擬,設置相關模擬條件,以動畫的形式把鼠標的跌落碰撞過程展現(xiàn)出來,得出跌落碰撞瞬間的試驗數(shù)據(jù),為今后鼠標結構的參數(shù)化改進提供幫助。
[Abstract]:The 3D printing technology has been developed for more than 30 years since it began to rise in the 1980s, and dozens of process methods have been formed.The printing accuracy of parts with extremely complicated structure can be improved rapidly. However, due to many factors, such as printing materials, printing time, printing cost and so on, the popularization and further development of 3D printing technology are still restricted.In order to improve the precision, save the material and reduce the cost, using the existing resources, this paper analyzes the key technologies of the complex curved surface parts (taking the curved wireless mouse as an example) from the design to print out the object.To improve printing accuracy and printing efficiency.Firstly, the 3D mouse model is designed by using Solidworks software and converted into STL file format which is widely used in 3D printing technology after interference checking.Aiming at the errors such as cracks, holes, data redundancy, reverse normal vector and so on, which are easy to appear in STL, the Netfabb software is used to repair the errors, and finally the STL model file which can be printed normally is generated.However, the size data and surface accuracy of the original model will change in the process.Secondly, in 3D printing technology, how to choose the correct delamination direction and delamination thickness for the model is the prerequisite to improve the printing accuracy and efficiency of the model.Taking Meshmixer Cura software as an example, the mouse model automatically adds tree support, delaminate and set the basic parameters of the layered software. Finally, the 2D contour data of the model after stratification is transformed into the movement track of the print head in the 3D printer.After many tests, the reasons of failure are obtained: linear shrinkage and volume shrinkage will occur in the process of printing.By optimizing the mouse model, the surface parts with good quality can be obtained.The 3D color deviation map and related chart are obtained, the data deviation is explained and the reasons are analyzed.Finally, using the finite element analysis software Solidworks Simulation to carry on the dynamic simulation to the mouse entity drop collision process, sets the related simulation condition, displays the mouse drop collision process in the form of animation, obtains the test data of the drop collision moment.It is helpful to improve the parameterization of mouse structure in the future.
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.73

【參考文獻】

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本文編號：1739858