自由曲面体设计及其快速成型理论与应用研究

发布时间：2021-08-18 05:35

　　随着市场竞争的日益激烈,产品的生产周期和价格已成为决定企业兴衰的重要因素,因而提高劳动生产率、降低生产成本的技术和方法,是每个企业最为关注的问题。快速成型技术以其能够快速地制造具有复杂形状的产品样件,缩短产品开发周期的优点,受到了现代企业的普遍重视。基于上述背景,本文在分析熔融沉积成型工艺的特点、原理以及影响成型结果的因素的基础上,指出了曲面重构和分层方向在FDM成型工艺中对提高生产效率、降低生产成本所起到的重要作用,并提出了建立面向FDM快速成型的软件系统的思路,通过两方面工作来达到提高生产率、降低成本的目的:一方面对曲面重构的方法进行改进,利用型值点代替控制点进行计算,减少了计算步骤,提高了重构效率;另一方面对零件的分层方向进行研究,重点探讨确定支撑材料的使用量最少的分层方向,以达到降低生产成本的目的。论文首先在NURBS曲面基础理论的基础上,分析了型值点和控制点对曲线曲面的不同作用以及它们的内在联系,对已有的曲面重构方法进行了比较和分析,提出了利用型值点来代替控制点进行曲面重构的方法,提取了曲面的相关特性参数,建立了曲面重构软件模块。本着降低快速成型成本的目的,对零件的成型方法和... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

快速成型原理图

图 1-2 产品生产流程Fig.1-2 Production flow chart因此，本课题提出了在现有三维软件基础上，对熔融沉积成型工艺中曲面重构和零型方向方面进行研究的设想。在这里，我们主要通过两方面工作来尽可能提高生产效率低成本：一方面用型值点代替控制点进行曲面的重构，并提取相关的特性参数来进行和修改，利用改进的算法来减少曲面重构过程中的计算量、计算步骤和消耗的时间，提高生产率；另一方面对零件的分层方向进行研究，以降低生产成本为最终目的，立如何使支撑材料的使用量最少，通过节省支撑材料的使用量来降低生产成本。论文的主要研究内容及组织结构如下：第 1 章系统地阐述了快速成型技术的发展和应用，对影响快速成型结果的各种因素了分析，研究了现有曲面重构技术中存在的若干问题和成型方向在熔融沉积成型工艺重要作用。第 2 章通过分析熔融沉积成型技术，对其原理和关键技术进行了剖析，重点分析了重构和零件成型方向的优化对提高效率、降低成本的影响，并针对曲面重构和成型方别建立对应的模块。

对于 FDM 成型工艺而言，成型过程中要它仅取决于成型零件的体积，和成型方向等其他因素无量大小与成型方向密切相关。由于 FDM 成型工艺的特撑材料的使用量就成了影响零件制造成本的重要因素，的影响。因此，要减少支撑材料的使用量，就应该选择重构也是快速成型的关键环节，通过高效的计算方法和型的速度，最终提高生产效率。技术的原理和特点，本着提高生产效率、降低成本的最D 软件和成型设备，通过编程进行曲面重构、零件的成介绍了本课题的总体方案设计。原理 Scott Crump 博士于 1988 年率先研制成功。之后，术

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]基于NURBS的自由曲面重构技术研究及开发[D]. 范宜艳.天津大学 2004
[2]基于UG的自由曲面设计及数控加工模拟[D]. 杨群.西安理工大学 2002



本文编号：3349298