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问题:[题]

题目:快速成型直接适应性切片技术的研究

自从快速成型系统出现以来,一直沿用STL文件进行切片数据处理。但是STL文件错误较多,精度较低,数据量较大。目前快速成型设备的性能已经有了长足的进步,微小件的加工要求越来越高,而且加工效率的要求也在不断提高。于是研究者们尝试改善STL切片的算法,或提出了基于CAD系统的二次开发的直接切片和其它数据文件格式的直接切片。而本文采取了一种不同的方式,利用UG平台进行二次开发,在对CAD模型的直接切片基础之上再进行适应性切片。尝试以这种方式,可以大大减小开发的工作量,克服了STL文件的缺陷,减小误差出现的机率,并提高了切片精度和效率。 本文对快速成型现有的切片理论及其方法进行了论述。并分析了各种切片方法的优缺点,论述了快速成型工艺的原理性误差。提出了直接适应性切片的思路。实现了切片层厚度的自动调整。本文通过正确构建轮廓环、计算切平面的面积以及法矢与水平面的夹角的有效结合,综合判断这些因素来确定切片的厚度是否需要调整。开发了切片轮廓的显示软件。设计了一种简单且能够反映切片数据的文件格式,来记录每一层切片的数据。通过读取切片文件的数据,可在UG中进行指定层轮廓的显示,也可显示多层轮廓和堆积模型。支持线框模式,从不同角度来观察切片结果。设计了双向平行扫描方式的扫描路径生成算法。采用双向扫描方式,并且相邻两层按X、Y方向交替扫描。利用OpenGL动态模拟激光扫描过程。可以对加工数据实现可视化,形象直观地仿真快速成型加工过程,确认所有扫描路径不出现错误,保证加工质量。直接适应性切片技术的研究尝试了新的数据处理思路,抛弃STL文件而对三维CAD模型进行切片处理,可提高切片精度和加工效率。

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