STL模型局部精度补偿方法研究

STL格式文件是RP行业的事实标准,但是STL模型精度与STL文件尺寸之间的矛盾还没有得到有效解决.为此,提出一种局部精度补偿方法,利用该方法重新生成的STL文件保证了模型各部分的精度,同时缩短STL文件尺寸、减少数据计算量.     

STL模型关键部位误差补偿的研究

提出一种误差补偿方法,可以明显改善STL模型关键部位的精度,缓解了难以协调STL模型精度与STL文件尺寸之间的矛盾,并提高了控制转换精度的灵活性.     

STL曲面模型精度区域精准化方法研究

针对STL曲面模型中关键区域的曲面表示精准化问题,提出了相关的精度区域精准化方法.利用这一方法不但确保了曲面各部分在不同精度要求的情况下,达到良好的光顺效果,而且缩短了STL文件尺寸,减少了计算机对STL文件数据的处理量,加快了计算机对该文件的运行速度.     

快速成型中粗糙STL模型细分算法

快速成型过程中STL模型精度直接影响成型零件的成型精度,当面对粗糙的STL模型并且没有原始模型进行重新生成或者生成精度不高时,以及逆向工程三维重建得到的STL模型精度不能满足要求时,需要对STL模型进行细分以提高其表面精度,进而提高成型零件精度。为此,提出一种新的STL模型面边点拓扑信息结构,解决了两三角形面片共享边空间插值两次带来的精度误差问题;在此基础上,应用Hermite空间插值方法近似表示三角形面片三边所对应的空间曲线段,之后依据设定的规律连接空间曲线段的中点,实现对粗糙STL模型三角形面片的细分。试验结果表明:细分算法适用于形面较为复杂以及大尺寸多三角面片的STL模型,其效率可达4~n(n是细分次数),可以快速提高给定STL三维网格模型的表面精度。     

带有装配定位系统的STL模型直接生成算法研究

提出了在分割STL模型上直接添加装配定位系统的方法。分析了分割后各子零件STL文件中三角面片的特点，建立了有效的带有装配定位系统的STL模型直接生成算法，保证了完整原型的尺寸和形状精度。     

采用顶点删除的STL模型分簇简化方法

STL模型的简化技术对改进STL模型的精度质量有很重要的作用。对STL模型简化方法进行了研究,提出了一种改进的简化方法———STL模型分簇简化方法,并对SolidWorks软件进行二次开发,在此软件中实现算法功能,结合实例进行了验证。STL模型分簇简化方法提高了简化速率,在简化质量和简化速率方面取得了较好的平衡。     

快速成型的STL模型切片轮廓优化新方法

目前的大多数快速成型系统在表达CAD模型时仍采用STL模型,因此在模型切片后截面轮廓含有大量的数据冗余点,严重影响了快速成型过程的效率和制造精度。基于此,提出了一种STL模型切片轮廓数据优化的新算法。实例表明该算法可以提高STL模型切片后截面轮廓数据处理的效率和精度,在保证加工精度的前提下,可以进一步提高成型件的加工效率与质量,进而改善其性能。     

叠层制造领域中的STL模型平滑处理技术

由于STL格式容易生成且不需复杂的CAD系统支持,已发展为叠层制造领域的数据交换标准,但STL模型的精度与其数据文件的尺寸之间存在严重矛盾。提出并实现了一种既可用更高的精度和平滑度对STL模型截面轮廓进行重构,又可显著减小切片文件数据量的最优双圆弧拟合技术。工艺试验证明:与传统的直线段(圆弧)拟合技术相比,采用了切片轮廓最优双圆弧重构技术的叠层制造系统可加工出具有更高成形精度、表面光滑度的成形件,且无需严格的STL模型毗邻误差。     

基于STL文件的变密度三维全六面体网格自动生成方法

针对STL文件在传递复杂几何实体模型信息方面具有精度较高的特点，提出了一种基于STL文件变密度三维全六面体网格自动生成方法，给出了STL文件的数据格式及其内容约定，详细阐述了基于STL文件空间CAE模型表面特征自动识别、拓扑关系的生成和变密度栅格法加密信息场的建立等关键技术。实现了在实体模型表面曲率较大和厚度较小的局部区域进行协调加密，可以获得与实体模型边界吻合良好的全六面体协调网格，适合于工程问题的有限元分析计算。若干复杂实体模型算例表明，该算法实用性强，效果良好。     

基于微滴喷射的3DP工艺中渗透误差补偿算法

在微滴喷射3DP工艺中，由于粘结剂渗透引起的误差是影响打印模型精度的主要因素之一，为了得到高精度的打印模型，减小渗透误差的影响，需要对渗透误差进行补偿。因此，针对微滴喷射工艺渗透误差提出了一种补偿算法，将渗透误差分解成为Z方向以及XY方向的两个分量后，依次对它们进行补偿。采用基于点偏移的补偿方法对Z方向渗透误差分量进行补偿，保证了STL模型补偿前后的完整性，简化了计算模型，实现了Z方向误差的补偿。然后采用基于分层平面偏移的分层补偿方法对XY方向渗透误差分量进行补偿，在分层过程中依据STL模型每个层面上三角面片角度特征进行相对应的分层平面偏移的补偿计算，实现了STL模型XY方向渗透误差分量的补偿。经过试验验证：通过先后对设计样件进行Z方向渗透误差分量补偿与XY方向渗透误差分量补偿计算，实现了对STL模型的渗透误差补偿功能。补偿后的尺寸误差以及圆度误差明显减少，综合补偿后打印样件尺寸更加接近设计尺寸，使其精度得到了提升。