光固化快速成形技术中的精度研究

结合激光快速成形ＬＰＳ－６００Ａ系统论述光固化法快速成形技术中的精度概念，分析影响度的各种因素及改善制件精度的途径，讨论原型制件精度的评价标准问题。     

光固化快速成形精度影响因子的优化

为提高快速成形工艺的精度，利用Taguchi方法对影响扫描平面内成形精度的主要因子（扫描速度、线宽补偿、树脂收缩补偿系数及扫描间距），进行了优化实验研究。通过对实验结果的信号干扰比进行方差分析，发现扫描间隔、线性收缩补偿系数以及扫描速度与扫描间隔的交互作用对扫描平面内制作精度有显著影响，扫描速度与线宽补偿的交互作用及扫描速度与线性收缩补偿的交互作用对制作精度有一定的影响。针对高分辨率激光快速成形系统，得出了以扫描平面内制作精度为优化目标的制作参数的最佳组合。验证实验结果表明，最佳制作条件下制件的误差已减小到3μm，表明最佳因子组合方案是合理可行的，该参数的最佳组合可显著提高制作精度。     

光固化快速成形中树脂涂层技术研究

分析光固化快速成形对树脂涂层技术的要求及对成形工艺,制件精度,成形效率的影响。并根据液态树脂的物性,分析现有激光快速成形机中各种树脂再涂层方法的特点,提出一种瀑布式树脂再涂层方法。     

高分辨率快速成形系统运动精度研究

快速成形系统升降工作台的运动精度是成形系统实现高精度制作的基础,对高分辨率激光快速成形系统的升降工作台运动精度进行测试研究.测试结果表明:工作台定位精度为6.4μm,单向重复定位精度为6.4μm,达到设计要求.还对工作台在向上进给和向下进给过程中,单向定位系统偏差及单向重复定位精度有明显差异的问题进行了研究,发现工作台的受力状态不同是出现以上问题的主要原因.     

光固化快速成形中激光扫描方法的研究

在光固化立体造型技术中，激光的扫描方式及扫描策略对原型的精度影响很大，而原型精度的丧失主要表现在由层间收缩力所引起的翘曲变形。深入研究了激光功率、扫描速度、扫描间距等因素对固化深度，固化线宽的影响，在此基础上实现和改进了二次曝光法并用实验证明了此方法的有效性。     

激光快速成形加工中扫描方式与成形精度的研究与实验

通过对激光快速成形加工中现有的激光扫描方式进行理论分析和实验验证，找出其生产零件翘曲以及引起其他误差的原因，提出一种扫描方法，解决由树脂收缩引起的零件翘曲和形状误差，并且省去光开关。     

快速成形LOM精度控制研究

分析影响选择性切割的快速成形ＬＯＭ精度的主要因素及成形精度的方法。     

快速成形表面精度研究

结合快速成形的工作原理及特点,研究分析了影响快速成形表面精度的主要因素,即有分层处理时,原型堆砌产生的原理性误差、成形加工误差及后处理误差等,提出了通过选择合适的分层厚度,减少机器误差,以及采用良好的后续处理和先进的复合快速成形技术等方法提高快速成形的表面精度。     

光固化快速成形中待支撑区域识别技术研究

从实现的角度出发,以支撑设计规则为分类原则,对待支撑区域进行了分类。在对零件的STL格式表示和其几何特征的相互关系研究的基础上,介绍了基于STL模型的三维待支撑区域特征识别的数据结构设计和实现技术,最后,给出三维待支撑区域特征识别的完整算法及其应用实例。     

光固化快速成型中零件非水平下表面的支撑设计规则研究

激光固化快速成型制造中,支撑结构设计的优劣极大影响原型的制作精度。首先通过分析非水平下表面的分层制作过程,研究了其翘曲变形的机理。利用可仿真成型过程中层间力学行为的有限元计算模型,对层间悬臂量与翘曲变形量的关系进行了有限元计算仿真与试验验证。针对激光成型过程中零件需要支撑的非水平下表面,从激光固化快速成型制造中支撑结构的作用出发,以成型精度为设计目标,通过有限元计算仿真、试验验证等手段研究提出了针对零件中非水平下表面的支撑结构形式、布局及支撑间距等支撑设计规则。通过试验验证,按该规则对零件的非水平下表面进行支撑结构设计,可有效地保证激光固化快速成型的制作质量。     

基于映射参数分割的复杂曲面反求技术研究

主要研究复杂曲面的反求技术 ,提出了一种新的反求方法——映射参数分割法 :它将复杂曲面分为广义平面、广义柱面和广义球面三类 ,根据不同特征选择定义映射引导参数面 ;将曲面的检测点集映射到引导参数面 ,形成映射参数域并确定其取值范围 ,实现参数域、检测点集分块 ;通过最小二乘平面逼近 ,形成整体曲面的插值网格点 ,最终采用标准的 Bezier曲面方法实现复杂曲面反求     

一种改进的基于Facet模型的亚体素表面检测算法

在基于CT的工业应用中，常常需要从CT切片序列获得实体的3D高精度表面信息。介绍了一种基于Facet模型的亚体素表面检测算法，并针对其计算效率低的问题，给出了一种3DFacet模型的加速算法。该改进算法将Facet模型的三维卷积核分解为3个一维卷积核，使算法复杂度从O（m^3）降低到O（3m），并采用增量算法解决了由此产生的存储空间问题。通过对仿真图像的实验，验证了该算法的效率和精度，表明该算法在保持原始算法精度的同时，处理速度提高了约两倍。     

砂轮新模型对平面磨削表面粗糙度产生机理

探讨了在研究磨削表面粗糙度的过程中,能否在传统的以磨粒切削刃为研究对象的研究方法之外,建立一种新的研究途径的可能性.提出了平面磨削加工中,从宏观角度研究表面粗糙度影响因素的磨削模型,认为砂轮可以等效成若干个宽度为f的连续的小砂轮组成的砂轮组.提出在一定的磨削条件下,存在磨削参数对表面粗糙度影响的临界值.指出材料弹性模量在磨削加工中对表面粗糙度具有非常重要的影响.同时结合传统理论,进行了一系列的试验验证,得到了很好的吻合.认为在目前加工参数范围内,对Ra影响显著的因素是砂轮线速度、轴向进给量和砂轮的磨损.     

反求工程中复杂曲面测量规划研究

数据采集是反求建模的第一环节，测量数据的好坏决定了反求CAD模型的品质和精度。针对目前应用广泛的三坐标测量机，提出了产品反求建模过程中复杂曲面测量规划的基本规则，并对测量误差进行了分析，为最终构造出精度高、品质好的CAD模型奠定了基础。这些规则在汽车、飞机零部件的测量造型过程中得到了广泛应用，并取得了良好的应用效果。     

反求工程中复杂曲面重构算法研究与实现

针对复杂曲面的精密制造与检测，提出了一种有效实用的曲面重构算法。系统地论述了该方法重构复杂曲面的实现全过程。实例表明，该方法具有采样效率高、重构曲面精度高、曲面光顺等特点。     

高温合金高速精铣表面完整性建模及切削参数优化研究

基于均匀设计法设计了含定性因素混合水平的高速精铣试验方案,用最优回归子集法建立了切削力、切削温度、表面完整性的多元二次回归模型,回归效果显著;重点分析了切削条件对表面完整性的影响规律;基于回归模型建立了高温合金高速精铣切削参数多目标优化模型,验证结果显示模型具有较高的预测精度。研究结果对高温长寿命工作下的试件表面质量控制和切削参数优化具有指导性意义。     

用于快速原型制造技术中的CAD研究

论述快速原型制造技术的特点和作为快速原型制造技术中的关键环节ＣＡＤ造型，以及建立ＣＡＤ模型的原则，方法和步骤。     

渐开线斜齿轮整体虚拟滚齿仿真及齿面精度研究

利用专业三维软件CATIA V5的宏程序功能,基于共轭齿面包络加工原理,研究了滚刀加工渐开线斜齿轮的计算机虚拟加工问题,完成了斜齿轮的整体虚拟滚齿切削仿真技术。利用CATIA中的命令提取并结合由虚拟加工得到的众多细小曲面来形成齿轮齿面,实现了精确齿轮整体模型的仿真加工方法,并通过与理论齿面比较,齿面精度误差在1μm以下,验证了该方法的正确性,并对可能影响齿面精度的加工因素进行了探讨。本方法为提供齿轮机床的误差形成原理,以及理论齿面和误差齿面的齿轮有限元分析提供了一个虚拟的三维数据研究平台。     

钠钙玻璃微磨削表面粗糙度试验研究

针对硬脆材料钠钙玻璃进行了一系列的微尺度磨削试验研究,主要探讨不同磨削因素对工件加工表面质量的影响。从理论上探讨微尺度磨削的加工机理,研究微磨削过程中的最大未变形切屑厚度、工件的弹性恢复等对加工过程的影响。根据微尺度磨削加工的特点,选用不同的加工参数对钠钙玻璃材料进行正交试验和单因素试验,得到微磨削加工后工件表面粗糙度变化的一般规律。针对200号与500号两种磨粒微磨棒进行试验研究,得出不同加工条件与工件表面粗糙度的关系,进而确定不同加工参数对表面质量的影响规律。