三维打印系统数据处理软件的研究

发布时间：2020-05-04 18:36

【摘要】： 经济化、桌面化是快速成形技术的一个很重要的发展趋势。而三维打印是适应于该发展趋势的新型快速成形技术。三维打印数据处理软件是三维打印软件系统中的重要组成部分。数据处理软件的功能有接受STL文件输入、接受用户的参数输入与系统状态显示,生成每一层的实体图像和支撑图像。本文主要的研究内容是三维打印系统数据处理软件中的实体图像生成模块和支撑图像生成模块。 本文首先对活性边表填充算法进行研究和改进。改进后的新算法能将扫描填充转化为整数比较,从而避免了反复运算引起的填充误差,同时也避免了传统活性边表填充算法中需要判断特殊交点个数的问题。实现了实体轮廓准确填充的工作。 其次研究出扫描线段转化为BMP位图的算法,实现了实体图像生成模块。 再次对五种传统的支撑生成方法进行研究和改进,改进后的算法能适用于三维打印系统。这五种支撑生成方法分别是:在CAD模型上手动生成支撑法;BOX型支撑自动生成算法;基于投影区域的支撑自动生成算法;轮廓求差法和线段求差法。并分别对这些算法的优劣进行比较。 最后研究出一种比较适合于三维打印系统的支撑自动生成算法—图像求差法。该方法不会生成多余支撑结构,并且比传统的支撑方法简单、准确度高。 上述三维打印数据处理软件中的实体图像生成模块和图像求差自动生成支撑模块经过系统调试后,均取得满意的实验结果。
【图文】：

图 1.4 紫外光固化三维打印系统原理图维打印系统整体框架维打印系统是集机械、控制及计算机技术等为一体的机电一体化系统，主Z 轴运动系统、喷头结构、数控模块和工作环境模块组成[21] [22]。YZ运动模块是三维打印系统进行三维制件的基本条件。XY轴组成平面运动伺服电机驱动控制喷头的运动。电机驱动工作台做垂直于XY平面的运动备一定的承载能力和运动平稳性。因此，，在本系统中，XYZ轴机构均采用。数控模块主要由工控机和数控卡组成。数控模块的功能有：一是控制工“平面制造—Z轴下降”循环过程的顺序控制，实现堆积制造过程；二是实现描运动；三是实现在造型过程中更换喷头引起的扫描零点偏置检测功能。模块主要用于提供三维打印的工作环境。

分层后的切片进行填充等处理；（4）添加支撑：在三维打印系统的工艺，支撑结构的产生是一项必不可少的工艺规程。支撑结构在固定零件和保持零件形状等方面有着重要作用。2.2 三维打印系统组成结构研究紫外光固化三维打印系统组成结构如图 2.1 所示。该系统主要由四个部分组成，分别是打印系统核心、CAD 模型输入、用户界面和输出工件。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP334.8

【引证文献】

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1 杨通;轮廓失效增材制造技术及其关键算法研究[D];大连理工大学;2012年

本文编号：2648820