基于CAD模型的直接快速成型软件.pdf

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1、第16卷第S期计算机辅助设计与图形学学报Vol.16，No.S2004年S月JOURNALOFCOMPUTER-AIDEDDESIGN&COMPUTERGRAPICSMar.，2004!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!基于CAD模型的直接快速成型软件董未名1）严冬明1）周登文2）孙家广1）1（）清华大学计算机科学与技术系北京100084）2（）华北电力大学（北京）计算机科学与技术系北京102206）摘要目前国

2、内普遍使用的基于STL模型的快速成型软件在精确度和灵活性上都存在着很多缺陷，在一定程度上影响了快速成型技术在生产中所起的作用.以三维几何造型系统GEMS6.0为平台，实现了一个基于CAD模型的直接快速成型软件，可进行分层、填充、构造支撑体以及生成CLI文件等.针对其中的若干问题给出了相应的算法和应用实例.关键词快速成型；STL模型；自适应分层；支撑中图法分类号TPS91CADModelDrivenrapidprototypingSoftware1）1）2）1）DongWeimingYanDongmi

3、ngZhouDengwenSunJiaguang1（）DePartmentofComPuterscienceandtechnology，tsinghuaunioersity，Beijing100084）2（）DePartmentofComPuterscienceandtechnology，NorthChinaelectricPozerunioersity，Beijing102206）AbstractCurrentrapidprototypingsoftwarebasedonSTLmodelhasli

4、mitationsinaccuracyandflexibilitythatrestrictsitsindustrialapplicationtosomeextent.AnewsoftwaredirectlydrivenbytheSDCADsystemGEMS6.0isdevelopedwiththeabilitiesofadaptivelyslicingtheobjectintolayers，takingZigZagorspiralwayoffillingeachlayer，automaticall

5、ygeneratingauxiliarysupportstructureandoutputtingCLIfile.Somekeyalgorithmsandapplicationexamplesareillustrated.Keywordsrapidprototyping；STLmodel；adaptiveslicing；support计、物理制造联系在一起，具有原型的复制性、互换1引言性高，制造工艺与制造原型的几何形状无关，以及加工周期短、成本低等特点.因此，RP技术目前已经快速成型技术（Rapid

6、Prototyping，简称RP）是发展成为缩短产品市场化周期的有效支持工具，在在计算机技术、数控技术、激光技术和新材料的基础医学、化工、建筑和土木工程等领域都有着广泛的应用［1］上发展起来的一种先进制造技术.经过十几年的发.展，已经形成一个以该技术为核心，包括CAD造型、RP技术基于离散堆积成型方式，是将零件的数数据处理、三维几何重构，以及工模具制造技术等多字信息自动转换为相应的物理实体的若干制造技术项技术在内的相对完善的技术体系.RP技术将实及其他相关技术的总称.RP技术基本的成型原理物信息化、

7、数据处理、信息物化、物态转化、数字设是将三维几何模型进行离散，用一系列扫描面对三原稿收到日期：200S-02-25；修改稿收到日期：200S-09-22.本课题得到国家“八六三”高技术研究发展规划（200SAA4Z1010）和国家重点基础研究发展计划项目（2002CBS12106）资助.董未名，男，1979年生，硕士，主要研究方向为CAD&CG.严冬明，男，1979年生，硕士研究生，主要研究方向为CAD&CG.周登文，男，1965年生，硕士，副教授，主要研究方向为CAD&CG.孙家广，男，1946年

8、生，教授，博士生导师，中国工程院院士，主要研究方向为CAD&CG、产品数据管理与企业信息化.3期董未名等：基于CAD模型的直接快速成型软件361维CAD模型进行分割，这些切割面称为离散基面.离散基面可以是一族平行的平面，这也是目前广泛采用的方法.从工艺的角度分析，各种RP工艺都包括以下几个相互联系的工艺要素：（1）单元材料供给；（2）单元成型；（3）单元连接；（4）零件支撑，（5）零件变形控制.值得一提的是，由于RP技术采用堆积成型的制造方式，因此在RP过程中要对零件