FDM有限元仿真与层间连贯分层复合扫描路径研究

3D打印扫描路径是影响打印质量和效率的重要因素。本文在研究熔融沉积成型（Fused deposition modeling,FDM）打印原理及有限元仿真的基础上，旨在给出一种层间连贯分层复合扫描路径方法。首先分析了往复直线扫描与偏置扫描的工艺特点并提出了层间连贯的分层复合扫描路径；然后采用生死单元技术建立了FDM成形过程有限元模型并进行了实验验证。结合有限元仿真与实验，结果表明，本文所提扫描路径不仅将往复直线扫描和偏置扫描的优势融合，且分层复合的挤出方式增加了打印的连贯性和整体性。     

选择性激光烧结复合扫描路径的规划与实现

激光扫描路径是选择性激光烧结系统 (SLS)的关键技术之一。针对目前常用激光扫描路径的缺陷 ,提出了基于轮廓环偏移与分区变向填充相结合的一种复合激光扫描路径规划方法。文章给出了这种激光扫描路径的轨迹生成过程、轮廓环的修整、环分组以及环偏移扫描与分区扫描之间的厚度确定方案。并对其中图形运算算法进行了优化。从模拟制造结果可以看到这种激光扫描路径规划方法能够克服其它扫描路径中的一些缺陷     

阀芯端帽工作面激光合金化扫描路径规划

基于阀芯端帽的外形特征及磨损状况,规划阀芯端帽工作面激光合金化的扫描路径.设计双向变螺距螺旋式扫描路径对阀芯端帽工作面进行激光合金化,推导出该扫描路径的参数方程及螺旋角计算公式,使用Nd:YAG激光器进行编程加工,将采用双向变螺距螺旋式扫描路径的试件与采用直纹式扫描路径的试件分别进行磨损试验.研究发现:采用双向变螺距螺旋式扫描路径时,阀芯端帽工作面的耐磨性能是直纹式扫描路径的1.8倍,而热变形量约为直纹式扫描路径的1/3.     

基于SLC数据模型的扫描工艺研究

介绍了快速成形加工中常用的SLC数据模型的构成,提出了SLC数据模型下快速成形扫描路径的生成算法以及数据点的排序方法。采用VC++编程实现了扫描路径的生成,并通过风机叶片和车标模型两个实例,分析了扫描路径生成过程中零件切层厚度、扫描间距对扫描路径长度的影响。     

改进的Hilbert曲线在FDM路径规划中的应用

熔融沉积成型的扫描过程是实现区域的填充,因此成型的效率和制件的精度将直接受到扫描路径的影响。所以在分析已有的扫描方式的基础上,提出了基于网格法的Hilbert曲线的路径扫描方法对复杂曲面进行成型规划,根据Hilbert曲线和Hamilton回路的特点,结合待扫描层面的特征进行扫描路径的轨迹规划,保证了其扫描质量,生成了连续的扫描路径。采用网格法对交点进行求取,最终得出扫描轨迹。该方法可生成连续的扫描轨迹,大大缩减了扫描路径形成时间,提高了整体的加工效率,既满足了制件的精度要求又能生成成型效率高的扫描轨迹。     

快速成形自适应扫描路径的研究与实现

结合激光金属沉积成形工艺和现有平行扫描路径生成方法分析了局部过熔覆或欠熔覆问题的根本成因.提出了一种自适应扫描路径生成方法,首先采用特征点和特征边识别的适应性扫描间距生成扫描填充线;然后提出基于待定过渡线中点和特征边位置关系判断来优化连接填充矢量生成扫描路径.应用表明,自适应扫描路径有利于成形质量的提高.     

数控选区电沉积快速成型的扫描路径实现

介绍了金属直接成型系统-数控选区电沉积快速成型的结构组成。在常用扫描方式的基础上,提出了数控选区电沉积快速成型的路径规划,分析了扫描路径的生成算法,并最终实现了扫描路径,制备出了形状良好、轮廓清晰的金属零件。     

机器人熔覆3D打印中的成形路径生成研究

介绍了一种基于六自由度工业机器人的熔覆3D打印系统,对打印成形中的成形路径生成进行了研究。根据系统特点开发了机器人扫描路径文件自动生成程序,能够将扫描路径的点坐标与机器人空间姿态及熔覆工艺参数进行组合,生成机器人运动控制程序。进行了成形实验,实验结果达到要求。     

微光成型法固化成形路径的生成和检验

为了对平面实体进行曝光固化 ,需要同时得到平面图形的轮廓和内部填充的扫描轨迹。为此 ,利用CNC自动编程系统中的“C刀补”功能 ,实现了平面轮廓环扫描路径的自动生成 ;并在此基础上 ,用“辅助直线法”生成了平面实体填充固化所需的“行栅式”扫描路径 ;最后 ,利用VC的编程功能 ,分别实现了轮廓扫描和行栅扫描路径的实时检验     

基于遗传算法的步进式扫描光刻机路径规划

根据步进式扫描光刻机硅片曝光过程的特点,建立了光刻机路径规划问题的数学模型。采用遗传算法对光刻机路径规划模型进行了合理的规划。规划结果表明,规划后的扫描路径能有效地提高光刻机的生产效率。