溶融沉积快速成型的模型处理关键算法研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）溶融沉积快速成型的模型处理关键算法研究胡亮二〇一五年六月分类号：１１８４５：学校代号ＵＤＣ：密级：学号：２１１１２０１１３０广东工ｉｋ大学硕士学位论文（工学硕士）溶融沉积快速成型的模型处理关键算法研究胡亮指导教师姓名、职称：黄志刚教授专业或领域名称：机械工程学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：２０１５年６月ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆｙＴｅｃｈｎｏｌｏｆｏｒｔｈｅＤｅｒ

2、ｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅｇｙｇｇｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅ（ｇｇ）ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｋｅａｌｏｒｉｔｈｍｏｆｍｏｄｅｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｙｇｏｆＲａｉｄＰｒｏｔｏｔｉｎＴｅｃｈｅｎｏｌｏＢａｓｅｄＯｎｐｙｐｇｇｙＦｕｓｅｄＤｅｏｓｉｔｉｏｎｐＭａｓｔｅｒＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＨｕＬｉａｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＨｕａｎｇＺｈｉａｎｇｇＪｕｎｅ２０１５ＦａｃｕｌｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｉｎ

3、ｅｅｒｉｎｇｇＧｕａｎｄｏｎｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆｈｎｏｇｇＴｅｃｌｏＵｙｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ５１０００６ｇ，ｇｇ，，摘要摘要ＲＰ（ＲａｐｉｄＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ）技术是始于８０年代，而在９０年代逐渐成熟而发展起来的一项制造技术，为制造业企业开发新产品提供了完全不同于传统的思路。对促进企业缩短新产品开发周期、优化产品设计思路、提高企业产品在市场上的竞争力有积极推动作用。该技术出现以来，已经在发达国家的制造业里得到了广泛应用，并借由其推一动产生个新兴的技术领域。ＦＤＭ（Ｆｕｓ

4、ｅｄＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ）作为快速成型技术一的种，具有操作环境安全、工艺简单，、原材料价格便宜等优点十分有利于在家庭推广。针对三维模型接口ＳＴＬ（ＳｔｅｒｅｏＬｉｔｈｏｇｒａｈ）格式文件，提出了可视化ＳＴＬ文件ｐｙ模型的方法。采用ＶｉｓｕａｌＣ＋＋为编程语言，ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ２０１０为开发环境，借助开源跨平台、跨语言的专业的图形程序接口ＯｐｅｎＧＬ，开发出可读取显示，并进行基本图形操作的ＳＴＬ数据模型的系统，该系统为ＳＴＬ分层处理过程的可视化提供了支搜。尽管快速成型的工艺多种多样，但获得模型的二

5、维轮廊数据仍是快速成型制造的一第步。在对基于ＳＴＬ模型的切片处理方法进行深入分析并吸收现有算法的优点，提出了先计算出交点加以储存，再利用分组排序，继承拓扑的分层算法。该算法利用增量法快速计算出交点，分组建立关系矩阵并随切入层厚更新待切面片，通过继承上层的拓扑结构快速生成切片轮廓数据，该算法高效稳定。。通过实际的例子表明二一，在求得维轮廓数据之前，还涉及到其它的些算法比如支撑的添加、因选择切片方向而引起的模型的旋转；而在二维轮廓数据之后，还需要对数据进行后处理，比如冗余数据的去除、轮廓的填充等算法。在得到待加工的轮廓数据之后，为了提高

6、加工的精度，提出了对轮廓数据点的拟合的想法。最后对两年多的研宄工作及成果进行了总结，指出当前所存在的问题，并对今后可以进行深入研究的方向进行了展望。关键词：快速制造；络融沉积；光固化立体造型；分层切片；拟合Ｉ广东工业大学項士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＲＰ＇ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｈｅｌａｔｅｎｉｎｅｔｙｓａｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏｆｏｒ，ｇｇｙｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓａｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｎｅｗｐｒｏｄｕｃｔｄｅｖｅｌｏｐｍ

7、ｅｎｔｓｅｒｖｉｃｅｓ．Ｔｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｐｒｏｄｕｃｔｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ，ｓｈｏｒｔｅｎｎｅｗｐｒｏｄｕｃｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃｙｃｌｅａｎｄｃｏｓｔ，ｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｇｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｉｒｐｒｏｄｕｃｔｓｈａｖｅａｐｏｓｉｔｉｖｅｒｏｌｅｉｎｐｒｏｍｏｔｉｎｇ．Ｓｉｎｃｅｔｈｅａｄｖｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｄｅｖｅｌｏｅｄｃｏｕｎｔ

8、ｒｉｅｓ