fdm快速成型中数据修复与处理技术研究

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1、FDM快速成型中数据修复与处理技术研究摘要一了快速成型技术是八十年代后期发展起来的一门新型技术，它的出现给传统的制造业带来了革命性的变革，但是，在实际的工程应用中，此技术中还存在不少有待于进一步研究和解决的问题歹本文基于FDM快速成型方法，对快速成型中的数据修复与处理技术进行了深入的研究。一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、以D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常出现错误，导致R

2、P后续的切片、加工过程不能正常进行。本文在分析归纳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。由于STL文件是用一种三角化的格式对CAD实体模型的表面化近似，三角面片的存储是无序的，也是没有拓扑关系的，而且在STL文件中出现的错误纷繁复杂，难以全部修复，因此基于STL文件的修复不仅相当复杂，并且有些错误难以修复，比较典型的有CAD造型时的布尔运算错误，由于其并不违反STL文件的正确性规则，、、因此在STL文件中甚至无法修复。而切层轮廓数据由于其结构上

3、的简单，使得基于它的修复成为另外一种可行的修复方法。本章在深入研究STL文件切层过程的基础上，针对通过STL无法修复的布尔运算错误，运用多边形的布尔运算理论，进行了理论探讨，找出了解决这种错误的方法。由于该方法解决了STL文件切层后的轮廓识别及错误修正，所以它对容错切层软件的开发有参考意义。FDM成型己经成为RP&M领域的热门工艺之一，它的应用也越来越广。本文作者在使用FDM进行快速原型的制作过程中，经过探索研究，对FDM加工中的制作方向优化、加工参数设置等问题进行了研究和归纳分析总结，针对不同问题提出了相应的解决办法，这些方法对提高

4、FDM制作精度、减少制作缺陷、降低制作成本等都有很好的借鉴作用of、关键词:快速成型，STL模型，FDM切层轮廓数据子台阶效应护﹄八沙q入移么少，}口、、_’THESTUDYONDATACORRECTINGANDPROCESSINGTECHNOLOGYINFDMRAPIDPROTOTYPINGABSTRACTRapidprototypingisanewtechnologydevelopedinthe1980s,whichcausedrevolutionarychanges.Butintheactualengineeringapplic

5、ationthereexistmanyproblemswhichareneededtobestudiedandresolvedfurther.BasedonFDMrapidprototypingtechnology,datacorrectingandprocessingtechnologyinrapidprototypinghavebeenstudiedinthispaper.STLmodel,whichisusedinmostcommercialrapidprototypingsystems,hasbecomethedefactos

6、tandardinRPindustry.BecauseofthedefectofSTLmodel,artificialerrorsinCADmodellingandproblemsintriangulationfromCADmodel,thereoftenexistsomeerrorsintheSTLmodel,whichwillmakethefollowingslicingandprocessingimpossibleBasedonanalyzingandsummingupcurrenterrorsinSTLmodel,thecor

7、respondingdiagnosingandcorrectingmethodsareproposed，andtheautomaticcorrectionsoftwaresystemisopennedupusingVisualC++6.0.BecauseSTLfileisatriangularformatandthestorageoftriangularfacetsisout-of-orderandhasnotopologicalrelations,correctionbasedonSTLmodelsiscomparativelyco

8、mplexandsomeerrorsareverydifficulttocorrect,especiallybooleanoperationerrorsinCADmodellingwhichdon'tviolatethe