快速成型CAD模型直接切片

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1、快速成型CAD模型直接切片摘要D系统的的立体光刻文件格式是一个很好的主力的快速原型（RP）行业。它支持所有主要的计算机辅助设计（CAD）和RP制造商，现在存在一个选择的第三方软件支持这种事实上的标准，并有助于使其更好地工作。然而，输入到RP系统有时是最适合的格式的切片轮廓。这些可以从三维CAD模型或通过反向工程技术，如激光扫描和坐标测量机生产。其他来源包括计算机断层扫描和磁共振成像扫描。简单的介绍一下上面的方法，列出自己的优点和缺点。标识在其中的切片数据的几种方法可以用来驱动RP工艺。最后，详细介绍了一种方法用于开发商业CAD系统的直接自适应切

2、片机。介绍快速成型（RP）制造商主要关注的是生产和销售机器。然而，为了出售将RP作为一个完全集成系统出售，直接输入3D计算机辅助设计（CAD）模型是必要的。因为CAD系统的增殖和支持一个特殊CAD软件不止一次的释放的复杂性，已经引起了问题。设计一个针对曲面或实体模型（曲面细分）映射三角形网格的方法，可以提供从CAD到RP简单通用输入的可能。这方法由多个RP制造商采用。但是，很快限制变得明显。生产圆柱形和高度弯曲的物体的厂家很快就开始要求RP利用能从他们的CAD模型生产的切片轮廓。另外，以空间中的各种点的形式的切片数据是由医疗产工业和激光坐标测量

3、机（CMM）的逆向工程产生的。这种情况似乎正在走向根据用户需要进行多种选择的输入。然而，目前存在新产品定义软件标准的可能性可能有助于统一部分的输入样式。曲面细分图1显示了曲面细分的原则。这涉及到一个近似平面三角面的“地毯”的三维形状。许多CAD系统已经实现3DSystems公司立体光刻（STL）文件格式[1]，其已经成为事实上的标准。使用这种方法，“精确度”或偏移参数是由设计者输入。这是在一个三角形的平面和它逼近的表面之间可以接受的弦错误。此值与立方体没有任何的关联性，它是由平的表面和曲面细分这样的概念组成的，因为文件转移到RP是相当有效的。然

4、而，球体演示频谱的另一端，其中一个高准确度的要求将导致非常大的数据文件。实际上，当然，大多数设计将适合这两个例子与方法之间使用诸如分割一个模型转换成单独件，以便•保持文件大小下来。•改变弦的准确性。•克服曲面细分问题。•建立多个模型与它们之间的细微差别的灵活性。第一点是很重要的，因为它很容易创建非常大的曲面细分文件。到目前为止笔者遇到的最坏的情况是从4.5byte的CAD文件产生的55Mb的STL（ASCII）。压缩工具如“pkzip”可以大大减少存储和转让这些文件，但最终的文件必须切片，这种大小的文件因为执行这种功能已经占用了八个小时。这并没

5、有提高“快速”的概念，原型由贾米森所讨论[2]。拆分的CAD模型转换部分允许设计师通过确保这些重要的特征是精分的面将文件的大小降至三角形的可控数目。然而，应该指出的是曲面细分具有可接受的精确度的模型也可能会产生误导。曲面细分文件的偏差错误不能保证是该片段的最大错误。当一个面或小面倾向于RP的构建方向过程中，错误可能是多次的偏差错误。复杂的模型难以通过一些CAD转换器转移。这特别适用于某些表面建模。但是，设计者可以通过分裂复杂的CAD模型更容易转换为更小的稍后可附加到一个单一的文件中。不幸的是，并非所有的RP厂商可以追加STL文件切片和它们作为一

6、个单一的文件[3]。曲面细分的优点包括以下内容：•它提供了较简单的方法表示3DCAD数据。•已经有一个事实上的标准，大多数CAD和RP系统支持。•对于某些形状，它可以提供小和准确的文件进行数据传输。曲面细分的缺点包括以下内容：•它创建的文件比一个给定精确参数的原始的CAD数据文件大许多倍。STL文件具有很高的冗余度，因为每个三角形在文件的单独记录和共享坐标被复制。•CAD系统内的STL翻译的变化和一致性质量是一个问题，尤其是对于RP部分。这已经引起了“修软件“，延长了生产周期时间。•大型STL文件的后续分片花费很长时间，除了可以切片的RP，而他

7、们在建设上一层，这是关于时间严重花费的所谓快速成型技术。•有时，设计师将无法通过STL得到CAD模型接口，导致重塑。如上所述，STL文件的问题已经给上升到了一些软件包，其中，从中立的数据如IGES格式和VDA[4-6]有效产生可行的STL和其他文件。还有其他细分算法它具有较少的冗余和更有效，如肘关节突列表（CFL）格式[7]。这些问题是他们在主要CAD系统中不容易获得的，而且即使它们获得，选择的RP系统可能无法读取这种格式。此外，无论怎样高效的曲面细分文件，最终它需要进行切片生产RP过程中遵循的边界轮廓。直接切片另一种使用一个中间曲面细分文件是

8、直接切片CAD模型将得到的轮廓转移到RP过程。为什么使用直接切片？RP模型是现在普遍使用的各种各样的应用，包括设计验证，冷流测试和直接铸造应用程序。在