多线程技术在激光快速成型中的应用.pdf

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1、·工艺与装备·组合机床与自动化加工技术文章编号：1001—2265(2010)01—0072—03多线程技术在激光快速成型中的应用陈光霞，覃群(江汉大学机电与建筑工程学院工业设计系，武汉430056)摘要：为节约激光快速成型加工过程中切片、扫描计算时间，提高激光快速成型加工效率，将多线程技术应用于激光快速成型，使切片扫描计算与激光加工同时进行，节约切片扫描计算时间。论述了该方法的总体思路，阐述了数据存储缓冲区的建立与操作、线程共享数据同步处理等若干关键技术。以可摘除局部义齿支架为例，说明了该技术的具体应用。实践证明：将多线程技术应用于激光快速成型可以节约加工用时50％以上，提高了激

2、光加工的效率。关键词：激光快速成型；多线程；加工效率中图分类号：TH16；TG65文献标识码：ATheApplicationofMultithreadTechnologyinLaserRapidPrototypingCHENGuang—xia，QINQun(SchoolofElectromechanicalandArchitecturalEngineering，JianghanUniversity，Wuhan430056，China)Abstract：Theprimarygoalofthisresearchisthatincreasingprocesseficiencyoflase

3、rrapidprototypingbysavingtimeofslicingandfillingcalculatingduringlaserrapidprototyping．Multithreadtechnologywasintro。ducedtomaketheslicingandfillingcalculationandlaserprocessrunatthesametimeinlaserrapidprototy-ping．Theprincipleoftheprogramwasdiscussed，andmanykeytechniqueswereresolved，suchasthe

4、build。ingandoperationofbufferandsynchronousprocessingthreadsharedata．Theapplicationisalsoillustratedbymetalpartialremovabledentureframeworkmanufacturing．Accordingtotheresult：multithreadtechnologyCallsave50％ofallmanufacturingtimeandincreasesthemanufacturingeficiencygreatly．Keywords：laserrapidpr

5、ototypingtechnology；multithread；manufacturingeficiency层，这些方法切片计算过程将占用较多的加工用时，有O引言时甚至会达到加工总用时的50％以上。为了节约分层激光快速成型技术的出现被认为是近年来制造技切片与扫描计算时间，提高加工效率，本文成功地将多术领域的一次重大突破，它综合了机械工程、计算机辅线程技术应用于激光快速成型技术中，使切片计算与助设计(CAD)、数控技术、激光技术及材料科学技术的激光加工同时进行，极大的提高了加工效率。一系列特点，可以直接、快速、精确地将设计思想转化1总体思路为具有一定功能的原型或零件，从而可以对所设计

6、产品进行快速评价、方案修改及功能试验，有效地缩短了为了实现切片计算与激光加工同时进行，本文在产品的研发周期，同时具有较大的生产柔性。激光快速成型软件系统中引入了多线程技术，即一个激光快速成型的基本过程是：首先获得被加工零线程完成激光加工控制，另一个线程完成分层切片、生件的三维CAD模型的STL文件；再利用切片技术进行成扫描路径的计算。其流程如图1所示。分层切片，规划扫描路径，并转换成相应的控制指令；2编程中的关键技术激光束在指令控制下进行扫描加工l9。。要实现多线程处理技术，必须解决以下几个关键当零件形状复杂时，则分层切片和生成扫描路径技术问题。的计算量较大，耗时较长。传统的方法是

7、先将所有切片扫描计算完成后再进行加工，或者计算一层加工一收稿日期：2009—07—16基金项目：湖北省教育厅省级指导项目(B20083403)作者简介：陈光霞(1968一)，男，湖北武汉人，江汉大学机建工程学院副教授，工学博士，主要研究方向为激光先进制造技术及其应用，(E—mail)guangxiachen@263．net。·72·2010年第1期·工艺与装备·压皿图2缓冲区示意图2．2线程共享数据同步处理磊切片计算线程与激光加工控制线程在运行过程中，涉及到两个共享数