增材制造中STL模型三角面片法向量自适应分层算法研究

本文提出了增材制造技术中STL模型三角面片法向量自适应分层新算法。该方法寻找与层厚t相交的三角面片的最小法向量,应用三维模型体素中x-y分辨率和STL模型中三角面片法向量与制造方向间夹角变化关系,实现STL模型的自适应分层。用此方法分层,减少了分层参数处理的复杂性,使自适应分层变得更加简单且易实现,得到的分层厚度值更加准确。由于自适应分层是在允许的误差范围内得到的分层厚度,因此在STL模型轮廓变化明显的区域分层更加精细。     

快速成型的自适应分层研究

研究了模型的边界曲线弧度与相应三角面片角度的关系,并利用三角面片法矢量信息计算出相应夹角,以此提出了可变分层厚度的算法,采用自适应分层来提高模型的精度和减少制作时间。     

快速成型中保留模型特征的分层算法研究

在快速成型领域,一般分层算法不考虑模型特征,这可能会导致一些重要特征的丢失或偏移。针对此问题,在充分研究现有分层算法的基础上,提出一种保留模型特征的分层算法。该分层算法首先对STL模型三角面片进行预处理排序,然后以自适应分层算法确定分层厚度,最后对特征进行识别,针对不同特征进行不同处理来调整分层厚度,使分层厚度考虑到加工层厚引起的误差,从而可以保证成型件特征位置的准确。通过实验验证,该分层算法可以精确地识别特征,合理地确定分层厚度,具有一定的参考价值。     

PSO算法在FDM工艺成型方向和分层厚度优化中的应用

熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling,简称FDM),是利用热塑性材料的热熔性、粘接性特点,在计算机控制下根据实体模型进行层层堆积后成型。利用TRIZ理论来解决成型件成型精度和成型效率的问题,并在预先选择最优成型方向和分层厚度解决方案的基础上,建立总目标优化模型。然后采用粒子群优化算法对目标优化模型进行求解,得出最优的一组解,从而提高成型精度和成型效率,这将在应用中有着重要的实际意义。     

极坐标下FDM快速成型机中分层算法与实现

在FDM快速成型机系统中对模型的分层处理是一个重要的过程,为了提高分层的效率、实现设备的连续流畅运行,编写出一套符合成型要求、适合控制的分层算法至关重要。作者通过对分层算法的优化,结合控制功能要求,开发了适合极坐标工作方式下的分层软件,该软件基于STL模型并采用改进的三角面片位置信息的分层算法,提高了分层的处理速度,并通过测试及软件对比,实践证明了该软件的可用性。     

快速成型技术中分层算法的研究与进展

根据对零件制造精度和效率的关注程度的不同,开发出了多种分层算法.在同等加工时间的情况下,根据加工精度的不同,将这些分层算法分为等层厚分层算法和适应性分层算法两类.通过对STL模型、原始CAD模型和点云数据的分析,讨论了两类分层算法的研究和发展,然后介绍了斜边分层算法和曲面分层算法等先进分层算法的原理和成果,最后讨论了快速成型分层算法的研究方向和趋势.     

快速成型中基于零件制造精度的分层算法优化

在快速成型技术中,以STL模型为基础的分层制造工艺存在台阶效应,台阶效应影响制造零件的尺寸精度和表面粗糙度。为了减小分层制造的台阶效应,讨论了采取较小的分层厚度,从而提高零件的制造精度。讨论了选择合理的分层方向来避免台阶效应,但是为了避免在加工时频繁添加支撑,提出了基于零件装配要求的分层方法。为了避免因分层厚度减小而增加的制造时间,讨论了通过提前对三角形面片进行分类提取,去除一部分冗余三角形面片,从而减少分层时间。提出了将此三者结合即将减小层厚、选择合理分层方向以及三角面片的分类排序结合起以减小快速成型中的台阶效应,提高制造精度,保证制造效率。通过实例进行验证,表明该方法可以有效地减小台阶效应、提高制造精度并且保持其成型效率。     

快速成型制造中分层算法的改进

在现有STL模型切片算法的基础之上,提出了一种基于STL模型坐标分层算法,该算法在读入STL模型时,据各三角面片顶点的Z坐标对其分层,然后据三角面片内部边、顶点之间的拓扑关系在层内进行求交,生成CLI片层文件,输入快速成型机.该算法优化了数据结构,减少了切片时间,提高了切片效率.     

快速成型技术中分层算法的研究综述

作为快速成型技术中必不可少的环节,根据对零件制造精度和装配要求及效率的侧重不同,多年来多种分层算法已被国内外学者开发出来。在同等加工条件下,根据加工精度要求和层厚变化的不同,将分层算法大致分为等层厚分层算法和适应性分层算法两类。从常用的立体光刻(STL)模型、原始计算机辅助设计(CAD)模型和点云数据3种数据模型入手,简述了两类分层算法的研究和发展;介绍了采用斜边的分层算法、基于区域划分的混合算法、曲面分层算法等先进分层算法;讨论了分层算法中待解决的问题:直接分层算法的文件格式标准和轮廓的精确拟合等问题。最后,总结得出了分层算法未来的研究方向和趋势。     

基于任意分层方向的点云模型等厚分层算法研究

在快速成型工艺中,采用光固化成型和熔融沉积成型进行实体制造时需要添加支撑,然而添加支撑不合理时会造成精度损失。另外不论是CAD模型、STL模型还是点云模型,当成型面与成型方向存在一定角度时就会产生台阶效应,降低成型精度。综合以上两方面的考虑,提出了基于任意分层方向的点云模型等厚分层算法,使用MATLAB软件实现本算法并进行了模拟实验,实验证明本算法在一定程度上降低了添加支撑不合理和台阶效应引起的精度损失。最后本文引入了模型的失真评价指数来进一步佐证本算法的可靠性。