本文關(guān)鍵詞：FDM成形工藝支撐自動生成技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：快速成形技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的重大技術(shù)成果,與傳統(tǒng)的機床加工技術(shù)不同,它采用逐層疊加的方法能夠快速、精確地制造成復(fù)雜的三維實體。而作為目前最主要的技術(shù)之一熔融沉積成形(Fused Deposition Modeling,簡稱為FDM)技術(shù),它具有材料成本低、利用率高、成形速度快、設(shè)備小巧易操作、可以形成復(fù)雜零件、支撐易去除等優(yōu)點,在建筑模型、醫(yī)療器具、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。FDM快速成形技術(shù)是通過逐層疊加的方式來制造三維實體的,為了零件原形的順利實現(xiàn),支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計成為了FDM快速成形技術(shù)中的一大技術(shù)難題。因此,本文對FDM快速成形技術(shù)中的支撐生成算法進行了研究。首先,對STL文件進行讀取和顯示,運用Open GL編程技術(shù),實現(xiàn)了STL文件三維模型的真實感顯示。其次,對三維STL模型的分層切片處理方法進行了研究,利用基于拓撲重建的快速分層算法,避免了STL文件切片處理過程中大量的耗時、占用內(nèi)存等問題,提高了分層切片效率。最后,本文通過對幾種支撐生成算法的優(yōu)缺點進行比較分析,采用了基于直線掃描的FDM支撐自動生成算法,該算法直接對切片輪廓進行掃描得出掃描直線段,將二維的布爾運算轉(zhuǎn)化成一維,對掃描線段進行求差、求并運算得到支撐區(qū)域。通過實驗表明,該算法原理簡單,生成的支撐沒有遺漏。
【關(guān)鍵詞】：快速成形 FDM STL文件 切片處理 支撐生成
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.73
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 快速成形技術(shù)概述8-9
• 1.2 FDM快速成形技術(shù)簡介9-12
• 1.2.1 FDM快速成形技術(shù)原理10-11
• 1.2.2 FDM快速成形軟件系統(tǒng)11-12
• 1.3 本課題研究的意義12-13
• 1.4 FDM支撐的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容14-15
• 1.6 小結(jié)15-16
• 2 基于OpenGL的STL模型可視化實現(xiàn)16-33
• 2.1 STL文件概述16-19
• 2.1.1 STL文件簡介16-17
• 2.1.2 STL文件格式17-19
• 2.2 Open GL概述19-22
• 2.2.1 OpenGL簡介19-21
• 2.2.2 OpenGL的組成21-22
• 2.3 STL文件模型的讀取22-25
• 2.4 STL文件模型的顯示25-32
• 2.4.1 OpenGL環(huán)境的初始化25-26
• 2.4.2 真實感圖形顯示26-32
• 2.5 小結(jié)32-33
• 3 STL模型分層切片算法的研究33-44
• 3.1 現(xiàn)有的基于STL模型分層切片算法33-37
• 3.1.1 基于STL模型分層切片處理流程33-34
• 3.1.2 STL模型分層切片處理算法簡介34-37
• 3.2 基于拓撲重建的分層切片算法37-43
• 3.2.1 STL文件的拓撲重建37-38
• 3.2.2 三角面片與切片平面的位置關(guān)系38-40
• 3.2.3 交點的計算40-42
• 3.2.4 分層切片算法的步驟42-43
• 3.3 分層切片算法的實例43
• 3.4 小結(jié)43-44
• 4 基于直線掃描線的支撐生成算法44-56
• 4.1 FDM快速成形支撐的類型及其結(jié)構(gòu)44-47
• 4.1.1 基礎(chǔ)面支撐44
• 4.1.2 整體支撐44-45
• 4.1.3 局部支撐45-47
• 4.2 FDM快速成形支撐的生成算法47-49
• 4.2.1 手動支撐生成的算法47
• 4.2.2 自動生成支撐的算法47-49
• 4.3 基于直線掃描支撐自動生成算法49-54
• 4.3.1 基于直線掃描線的支撐生成原理49-50
• 4.3.2 掃描線段的生成50-52
• 4.3.3 掃描線段求差運算52-53
• 4.3.4 掃描線段求并運算53-54
• 4.3.5 支撐生成54
• 4.4 小結(jié)54-56
• 5 總結(jié)與展望56-57
• 5.1 工作總結(jié)56
• 5.2 研究展望56-57
• 參考文獻57-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及所取得的研究成果61-62
• 致謝62-63

【參考文獻】

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本文編號：415012