快速成形制造中基于模型连续性的快速分层算法研究

提出了基于模型连续性进行分层的思想,通过建立ＳＴＬ模型的分层面新相交三角形面片表文件,提取模型的活性拓扑结构的方式,显著降低了内存的占用量,并加快了拓扑信息提取时间。     

快速成形制造中截面轮廓快速生成算法研究

基于哈希表技术及相应的数据结构,提出1个高效截面轮廓线的快速生成算。该算法对STL模型具有容错处理功能。实际应用表明,该算法使分层处理速度大大提高。     

快速成形中STL文件拓扑信息的快速建立

在分析现有建立拓扑信息方法的基础上,提出基于面连接到顶点、顶点连接到面的基本拓扑信息,通过将面片顶 点与面片顶点的引用面的顶点进行比较来获得拓扑信息。试验运行结果表明,本方法能够快速而准确地建立拓扑信息。     

熔敷堆焊快速成形中数据处理的关键技术

结合熔敷堆焊的工艺特点,采用快速成形技术探索实现功能型智能金属的快速制备。在分析现有的基于STL模型的快速成形数据处理技术的基础上,针对焊接这-多参数强耦合的复杂高温过程,提出了“造型-前处理-分层-尺寸补偿-轨迹填充-熔敷加工”数据处理关键技术。对数据前处理部分做了详细分析研究。     

面向快速成形技术的彩色模型计算机描述方法研究

介绍了适合于快速成形的彩色模型的定义,分析了彩色模型色彩分布的两种不同形式,并以STL文件为基础给出了相应的计算机描述方法。     

智能化的快速成形切片算法

介绍一种智能化的快速成形切片算法。切片算法可提高计算机的运算效率，加快切片速度，避免内存中足的限制。如果ＣＡＤ模型的ＳＴＬ文件太大，切片算法能够自动把它分成数个较小的ＳＴＬ文件段落，以便读进计算机内存进行切片，同时能保障模型段落之间的平滑过渡。在切片的过程中，产生一个吡邻表，以建立模型的三角形网格的形状结构关系，不必筛选排列切点就可获得切片轮廓。     

快速成形容错切片中线段集合自适应连接方法

阐述了一种基于STL文件容错分层边界线段自适应连接的有效方法，将自适应方法应用于快速成形数据处理过程中，恰当地选择自适应变量、评价参数和约束条件，并进行数学公式推导。应用该方法实现了STL文件层面边界线的自适应连接。该方法比STL文件纠错方法减少了计算量和人工操作时间；与已有的裂缝跟踪方法相比，对于交叉情况，通过设不可连接端点的方法避免了全部拆分重新连接，提高了计算速度。该方法已在开发的数据处理软件中得到应用，运行情况良好。     

复合快速成形中基于STL模型的分层研究

研究了面向分层实体制造与数控铣削复合成形的基于STL模型的三维层生成算法。利用凹边在上下两个方向上的可见性确定分层位置,通过切割平面与各三角面片求交实现STL模型的分割,并把分割面三角网格化生成封闭的三维层。分层的结果可满足复合快速成形工艺要求。     

快速成形中STL模型的自动修复方法与软件研究

STL数据模型是当今商用RP系统广泛采用的CAD到RP的数据接口,已成为RP工业界的事实标准。由于STL数据格式本身的缺陷、CAD造型过程中的人为错误以及CAD模型表面三角化方法所存在的问题,致使得到的STL文件所表示的面化数据模型常出现错误,导致RP后续的切片、加工过程不能正常进行。在分析STL模型常见错误的基础上,提出了相应的自动诊断和修复的方法,基于VisualC++6.0研制开发了STL模型自动修复的软件系统。     

SW2501快速成形系统中支撑自动生成算法的研究

在SW2501快速成形系统中,零件原型的制作是靠热喷头挤出热熔丝逐层堆积成形的,这种成形过程,与FDM成形过程相类似。因此,在零件原型的堆积成形过程中,支撑结构的生成是不可避免的。提出一种自动生成支撑结构的软件算法,它通过利用截面轮廓区域的自动识别、多边形区域的布尔运算以及多边形轮廓的OFFSET运算等几种关键算法,介绍了SW2501快速成形系统中支撑结构的自动生成算法,该算法实际应用效果较好。     

三维模型的适应性切片方法研究

阐述了一种基于STL文件进行自适应切片的有效方法，以减少台阶效应对成形零件各种性能的影响。利用零件STL文件中小三角片法向量，计算出各小单元层侧表面最大法向量，适应性地计算出在分层方向上每层切片的厚度，确保层与层之间的台阶效应在允许值范围内。利用STL小三角片数据反向求出其切片方向对应小单元层的法向量，提高了计算速度。对该方法在直接切片时的不足进行了分析，提出了精确性修正方案。     

用快速造型技术生产金属零件的方法及评价

比较几种典型的快速原型制造（ＲＰＭ）方法的特点，分析和评价它们用于生产金属零件的可能途径以及需要解决的问题；叙述用各种快速成形的原型生产金属零件的技术路线及其适合的零件种类。认为快速成形技术与铸造技术相结合是由快速成形转化为金属零件的最佳途径；在快速制造原型的问题基本解决以后，为快速铸造和类金属零件，需解决的问题是研究和探索适应各种快速成形方法的铸造工艺及材料．     

面向RP的表观彩色模型计算机描述方法研究

介绍了彩色模型的特点，给出了彩色模型的定义，重点研究了基于STL文件表观彩色模型的描述方法。实验结果表明，该描述方法是行之有效的。     

反求工程与快速原型制造的集成技术

随着计算机和网络技术的发展以及信息高速公路的建设,反求工程技术(RE)与快速原型制造技术(RPM)的结合也日趋紧密.反求工程可对快速原型制造的产品进行快速、准确的测量,找到设计的不足,而快速原型制造又为反求工程提供成品,以验证设计,这样二者集成后即形成一个快速的闭环设计制造系统,实现了产品的快速开发.对二者集成的关键技术(数据接口问题)进行研究分析,考虑到现接口文件STL格式的存在的种种弊端,提出一种由点云数据直接自适应分层的处理方法.不但可以避免表面网格化所带来的误差,而且无需借助中介的文件转换格式,也就提高了RPM的效率和精度.     

快速成形技术的功能集成研究

功能集成是快速成形技术发展趋势之一；分析快速成形功能集成的分层制造原理、几何－物理基础及机械电子学基础；提出用于描述ＲＰ功能集成合理性的半定量判据－集成度，集成度是功能集成设计的工具之一。     

NURBS曲线在快速原型制造系统中的应用

大多数快速原型制造系统采用 STL 文件作为与 CAD系统之间的数据交换接口。但是 ,STL 文件是通过用一系列的三角片逼近实际零件表面而产生的 ,STL 文件本身及其创建过程均存在许多问题。要提高模型的精度 ,就必须增加三角片的数量 ,同时减小三角片的尺寸。这必然造成 STL 文件庞大 ,后续处理时间较长 ,而且易产生缺陷 ,使后续处理不能进行。针对上述问题 ,本文分析了 STL文件的不足 ,提出一种 CAD系统与 RPM系统之间新的数据交换方法。该方法对 CAD系统中的真实模型直接切片 ,将切片后所得到的轮廓数据作为 CAD系统与快速原型制造系统之间的数据交换接口。该切片算法已在“超人 2 0 0 0 CAD/ CAM”系统中实现 ,算法表现稳定     

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。