逆向工程在模具制造中的应用

采用接触式CMM测量设备和激光扫描设备相结合的方法,对玻壳模具的自由曲面进行了数字化测量.用Surfacer反求软件分析了测量数据由点生成线再生成曲面的处理方法,利用各种曲面编辑操作重构了复杂曲面模型,并经CAM模块处理后可由加工中心生成玻壳模具实体.本文在介绍逆向工程原理和方法的基础上,用显像管玻壳模具实例验证了该方法的可行性,满足了模具实体的设计需要,并缩短了产品的开发周期和开发费用.     

逆向工程中STL文件的生成方法研究

逆向工程是一种通过对已存在对象的数字化来构建CAD模型，然后再进行制造的一种先进制造方法。当要利用快速成型机制造时，生成STL文件是必不可少的重要环节。为此，在对三角剖分方法深入研究的基础上，本文提出了一种新的STL文件生成方法，并在该方法中，利用基于百分比、限定误差的方法对STL文件进行了优化。实践表明：该方法不仅提高了STL文件的生成速度，并降低数据的冗余。     

银纪念币的腐蚀变色研究

银纪念币在大气环境中表面发生变色，失去原有的金属光泽。采用OM，SEM，EMPA，XPS，XRD等现代物理测试技术对变色的银纪念币进行分析。结果表明，银纪念币的变色部位呈均匀的浅褐色，并随机分布着深褐色的斑点。变色银纪念币表面沿着划痕密集分布着蚀孔。表面分析显示，除Ag外，还有S和O元素。XPS，XRD分析发现，变色银纪念币表面存在Ag2S，Ag2SO3和Ag2O。实验室加速变色试验毒明，在含S气体环境中，Ag被氧化生成A82S，导致银纪念币表面变色,从而验证银纪念币的变色是由电化学腐蚀引起的，S和O元素参与了腐蚀历程。     

激光快速成型技术中STL文件的数据处理

针对SLS快速成型中要对STL文件数据进行处理,使之转化为能被成型系统使用的数据,介绍了将STL文件中的数据转化为成型系统可使用数据的简便而又有效的算法,其中包括分层处理、激光扫描点确定等.     

基于UG参数化的塑料管材挤出机头模具的设计

以UG参数化设计为手段，通过对塑料管材机头模具的结构和设计参数进行分析，以机头模具几个主要设计参数作为三维模型尺寸驱动，在机头模具零件之间设置尺寸链接，形成一个初始化的机头模具设计，通过对设计参数的修改，达到机头模型的自动修改、系列机头模具的生成和模具优化的目的。     

压铸模CAD系统开发

以压铸件的三维实体模型为基础，利用中间文件STL求得有关压铸件的体积、质量等参数，通过液态预测得到压铸机和模具的PQ^2图，求出最佳内浇口面积。分析了两种典型的横浇道——扇型浇道和切线型浇道的设计方法。通过上述方法可提高压铸模的设计效率，缩短设计周期。     

坐便器上盖模具的计算机辅助设计

利用MDT的曲面造型功能在微机平台上实现了坐便器上盖塑件的造型，凹模型及凸模的生成。并生成三维装配图和装配场景图，缩短了模具的设计周期。     

汽车覆盖件模具非标准零件的成组技术研究

介绍了汽车覆盖件模具非标准零件的成组研究方法,利用excel软件的编程功能进行筛选,并利用UG软件进行点位绘制,生成星空图,在众多的规格中找到最常用规格,并以此进行设计和备料,减少了模具非标准零件规格,体现了成组设计的思想,较为集中的零件规格有利于模具的生产制造和管理,并降低模具制造成本。     

纪念币压铸模的设计

自行设计了一款纪念币,分析了纪念币零件的结构、尺寸和工艺特点,对其制订了压铸生产工艺,并对其浇注和排溢系统进行分析研究,设计出了合理的压铸模结构。     

活塞铸造机模具自动化设计软件的开发

在Solid Edge V9和Windows NT4．0的基础上，采用Visual Basic和SQL Server等开发工具，应用面向对象的程序开发方式，涉及了活塞参数录入、活塞模具三维造型和二维工程图纸自动生成诸功能，开发出具有可扩展性和实用性的活塞铸造机模具自动化设计软件。     

基于顶点偏置的STL模型偏置方法研究

为实现STL模型的等距偏置,研究了基于面积加权平均的STL模型顶点偏置方法。利用VC++6.0,C++和Open GL实现了上述算法的软件系统,同时利用Rapid Form XOV检测软件将文中算法生成的偏置模型与UG软件生成的偏置模型进行了比较分析。算法应用实例表明:这两种偏置模型的整体轮廓标准偏差为1.180 8 mm,断面上的轮廓线标准偏差为0.022 8 mm。     

STL数据模型可视化的实现

在快速成型技术中,STL数据模型可视化的实现有着非常重要的作用。文章提出了生成可视化的STL三维实体模型的方法,通过设置相邻三角形面片外法向量夹角的临界值来选取适当的公共顶点,并重新计算其法向量,实现了对STL模型的顶点数据冗余处理和向量光滑处理。采用Visual C++为编程语言,以OpenGL为图形开发工具,开发出一个针对STL数据模型的可视化系统,并在Pro/Engineering,UG等造型软件输出的STL文件中得到了验证。该系统为STL模型的后续处理提供了有力的支持。     

Geometric Simulation of NC Machining Based on STL Models

Presently, simulation models In virtual CNC machining simulation can be generated using commercial CAD software to provide dynamic 3D interactive virtual environments specifically designed for visualizing and analyzing the functionality of CNC machine tools and the material removal processes. However, these models generated using different CAD software have distinct Individual formats, and are difficult to use in another simulation environment. This paper proposes to use the STL (stereollthography) models as the common models in machining simulation for bridging the Incompatibility between different CAD software systems. The simulation results in the STL model format can be immediately used in rapid prototyping to produce the prototype and design changes can be reflected quickly from these prototypes. This will serve as a useful guide for the designers to make the necessary changes along the design process.     

A system for designing and 3D printing of porous structures

Porous structures exhibit superior properties compared to their non-porous counterparts, though they are challenging to design and fabricate. This paper presents a self-contained and user-friendly system that designs a porous structure by filling the spaces between a randomly generated point cloud and a closed boundary. It produces the STL dataset of the designed structure. The system generated STL datasets were used to fabricate some porous structures using a 3D printer. The fabricated structures exhibited randomly sized and distributed pores through which gasses and liquids could pass. These characteristics of the fabricated structures make them suitable for engineering and biomedical applications.     

STL模型的自动镂空算法及其在快速成形中的应用

提出了一种基于二级体素表达方法的STL模型镂空算法，与以往的算法相比，它适应于各种复杂的STL模型，能进行任意厚度的等壁厚镂空而不会出现干涉等错误现象。通过引入二级体素的方法其内存占用量可控制在传统体素表达方法的1／10。该算法已在快速成型领域获得成功应用，节约了大量昂贵的快速成型材料并提高了加工速度。     

基于反求工程和快速原型的零件／模具制造技术

在反求工程和快速原型技术基础上,分析了基于反求工程和快速原型的快速零件／模具制造技术;采用Unigraphics软件进行三维重建,得到三维实体模型,转化为快速原型制造所需要的STL表面模型,采用LOM成形机制造出原型,与石膏型铸造工艺相结合,最终制造出金属零件／模具。     

基于残余波峰的二次铣削加工

为降低铣削加工中加工件的表面粗糙度,提出一种基于残余波峰的二次铣削加工轨迹生成方法。该方法根据一次铣削加工中的残余波峰位置,生成相应的波峰消除轨迹,来消除一次铣削加工中所产生的残余波峰,以降低铣削加工表面的粗糙度,提升表面质量。基于STL模型给出基于残余波峰的二次铣削轨迹生成方法,并采用此方法进行铣削实验。实验结果表明：二次铣削加工后的实验件表面粗糙度明显降低,波峰高度明显下降,验证了此方法的可行性。     

快速成型中STL模型直接切片新算法研究

提出基于快速成型中STL模型直接切片新算法。读取二进制STL模型信息,创建三角面片矩阵;采用二分查找算法实现三角面片与切平面相交分组;再对每一组中三角面片与相交切平面求其交点获得相交线段,去除相交线段间的冗余节点;最后用深度优先搜索算法对切平面中相交线段优化创建轮廓线路径。此算法避免了切平面与三角面片位置关系的判断和建立三角面片之间拓扑信息关系,在切片耗时上具有明显的优势。     

面向快速成型的颌骨及牙列CT图像的三维重建

文章主要研究应用快速成型技术与医学CT技术,三维重建颌骨及牙列CT图像在口腔修复学中的应用,并针对其CT图像的特点和快速成型制造的要求,提出了由CT图像构建颌骨及牙列快速成型数据的建模方法。在此基础上,可直接构造出用于快速原型制造的三维STL数字模型。文中所提出的方法能够大大提高快速医学模型的构建速度,模型的几何相似性得到了很大的提高。