家庭化3D打印机分层软件的设计与实现

发布时间：2017-11-10 23:02

  本文关键词：家庭化3D打印机分层软件的设计与实现

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【摘要】：目前国内出现了各种类型的经济型3D打印机，但是这些桌面级的家庭化3D打印分层软件是完全利用国外开源的软件或者仅仅做了界面的汉化处理。真正理解其核心算法还是需要源代码发布者的技术支持，另外开源软件直接用于商业目的也涉及到知识产权问题。为减少对国外开源3D打印分层软件的依赖，本文在研究了底层算法的基础上，设计了一个适用于家庭化3D打印的分层软件。 首先，，分析了家庭化3D打印机的需求和国内外现状，提出了整体设计方案，包括人机界面、数据结构、机械结构和打印方式等。 其次，以Qt和OpenGL为工具，设计了一个用于3D打印的模型显示界面和打印参数的设定界面。在模型的显示界面可以进行动态旋转、缩放操作，并可以从前视图、顶视图等六个不同视图观察模型，也可以进行实体模型、轮廓、填充路径等不同的显示模式的切换。 再其次，运用面向对象的方式进行编程，用C++语言编写了一个3D打印分层底层软件。该软件实现了读入STL文件、按设定厚度和方向分层、轮廓分组、分区复合填充、路径优化、自动生成G代码以及加工仿真等功能。 最后，利用软件生成的G代码在3D打印机上进行了实验，分析了打印模型的尺寸误差和表面质量。 该软件在打开一个由31496个三角面片组成的模型需要0.047秒；以0.2mm的层厚进行分层，需要26.985秒；以0.2mm的间距进行填充和生成G代码需要3.694秒，生成的G代码直接用于3D打印。应用结果表明：文中算法准确可行，所设计软件的功能可以满足3D打印机家庭化的要求，效率较高。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP334.8

【参考文献】

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本文编号：1168703