熔丝沉积成型工艺支撑自动生成技术研究

发布时间：2022-02-15 01:03

　　在熔丝沉积成型（FDM）技术中,支撑自动生成是其中的关键性技术之一,支撑自动生成可大大减少人工支撑设计带来的遗漏和错误,也是快速成型工艺系统软件所必须具备功能之一。基于对支撑合理性的考虑,本文就适用于熔丝沉积成型技术的支撑自动生成方法进行了研究。根据FDM工艺成型的特点,分析了适合该工艺的支撑类型和结构,提出了支撑设计原则。为了生成符合结构的支撑体,本文基于对STL模型的分析,将三角形面片进行分类,并将待支撑区域分为:悬吊面、悬臂面、倾斜角度过大的下表面、悬吊边与悬吊点几种特征类型,并实现了特征的识别算法。在分类后面片合并这一关键部分,提出了一种基于哈希表的快速面片合并算法,通过实际测试该算法合并速度快,时间复杂度低,能适应实际的需要。对于支撑体的生成,本文通过对待支撑区域进行边界提取,并以其对工作平面的二维投影来建立支撑体,同时就有干涉时的支撑生成提出了一种结合二维多边形布尔运算的支撑区域生成方法,该方法能避免烦琐的STL面片裁剪运算,且实现容易,另外,本文还分别就悬吊边与悬吊点的支撑体生成作出了分析。对实验室原来提出的基于直线扫描的支撑生成算法进行了改进,给扫描线加入了Z向特征,去... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

FDM系统的原理图

图 2.1 基础支撑示意图零件特征提供基础支撑并且便高原型零件底部的表面光洁度[1向 Z 方向的投影再作适当的扩大计，其设计原则是保证零件底面,如图 2.2 所示。工作台

10图 2.5 悬吊特征示意图悬吊面以及其支撑结构设计的情况如图 2.2 所示， 悬吊点结构，可以采用壁板结构和直支撑结构，悬吊边可采用单壁板或者十字支撑，悬吊点采用十字支撑结构，支撑结构设计如图 2.5 所示。2.2.2 支撑结构(1) 斜支撑如图 2.6(a)所示，主要用来支撑悬臂结构，斜支撑的一个臂和垂直面连接，一个臂和悬臂部分连接依次为悬臂面在制作过程中提供支撑，同时也可以约束悬臂部分向上翘曲变形。斜支撑为悬臂结构提供了优化支撑，在制作过程中所需材料和制作时间较少，而在零件清洗阶段极易识别，确定斜支撑结构的参数主要是臂长和角

【参考文献】：
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本文编号：3625601