几何模型的3D打印性能研究

发布时间：2021-02-22 18:55

　　随着3D打印这一概念推广,关于3D打印的相关技术的研究成为一大热点。3D打印技术通过切片软件对CAD建模软件的数据模型处理后,使用3D打印机输出实物,精简了产品的生成过程,对很多行业的发展都产生了深远的影响。然而,在3D模型打印实践中,可能遇到打印过程中耗材过多、打印的模型逼近程度不高、模型放置方向不易确定等问题,这些问题都会影响3D打印的效率和成本。我们称这些问题为3D模型的打印性能。其中材料消耗与模型体积直接相关,而体积为估算材料消耗、预估打印时间和为节省材料而优化模型设计提供了依据。本文通过对现有理论和开源软件算法的分析,提出了基于课题组.mod表面模型文件的几个3D打印性能研究的相关算法,为3D打印一体化软件研制奠定了基础。（1）针对模型体积计算,提出了基于八叉树的体积算法,该算法采用八叉树的数据结构来逼近几何模型,在建立八叉树的过程中,采用相邻两层深度所对应模型的体积差作为结点是否需要继续分解的判据,最后计算结点体积和,即得到模型的体积。与传统的模型体积计算方法相比,该方法具有易于控制模型逼近程度、计算量小的优点。（2）为保证模型表面的逼近程度,提出了一种基于布尔交、并运算结... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

D打印的茶具摆件3D打印技术有着广阔的发展前景

第一章 绪论面下一定高度，激光束按切片信息沿液面扫描，片。工作台再下降一定高度，扫描固化，重复直是打印速度较快，打印模型的精度高，但是打印连效应，如果打印的速度过快，打印出的材料将在 2015 年美国北卡罗来纳大学的团队基于这种光了连续液体界面制造技术，利用一种透光底板，提高了打印效率。

其中人机交互界面主界面如图 2.2 所示，包括菜单栏、快捷工具栏、图形显示窗口、交互信息显示窗口。图2.2 软件交互界面软件主界面的第一行是菜单栏，包含了软件的基础命令，如：文件的读写，CAD 建模相关命令，即基本体素创建、布尔运算，模型的显示设置和 3D 打印模块相关命令及一些测试用例等，部分命令的下拉菜单如图 2.3 所示。图2.3 模块命令下拉菜单快捷工具栏的所有涉及到的命令有模型的平移、旋转、布尔运算命令、基本体素的创建、CSG 树结点的拾取命令等一系列建模常用命令。最下方的交互信息显示栏用于显示用户执行的命令及其反馈。例如，点击计算体积后返回当前模型体积。2.3 实体建模的算法基础及数据结构2.3.1 实体布尔运算算法概述在数学中，集合之间有交、并、差、补集的概念。这一算法推广到计算机图形学当中就是我们在 CSG 树的创建过程当中使用的布尔运算[39]。布尔运算由英国数学家乔治布尔提出，已经广泛的应用在计算机技术当中。几何元素间的布尔计算是三

【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印技术发展现状及其前景[J]. 韩刚.  山东工业技术. 2019(04)
[2]3D打印对机械制造及自动化的影响[J]. 薛宇航.  现代工业经济和信息化. 2018(18)
[3]增材制造中STL模型的自适应分层算法研究[J]. 林洁琼,王一博,靖贤,谷岩.  机械设计与制造. 2018(02)
[4]约束Delaunay四面体剖分[J]. 张娟.  无线互联科技. 2017(12)
[5]基于面壳封闭的B-Rep至CSG转换算法[J]. 罗月童,樊晓菁,俞盛朋,王寒冰,周俊,龙鹏程,FDS团队.  计算机辅助设计与图形学学报. 2014(10)
[6]基于遗传算法的快速成型零件分层方向优化方法[J]. 张卓辉,李爱军,杨金勇,郝国丹,王欢.  东华大学学报(自然科学版). 2010(04)
[7]确定任意形状物体最小包围盒的一种方法[J]. 陈华.  工程图学学报. 2010(02)
[8]任意三角网格模型体积的快速精确计算方法[J]. 王泉德.  计算机工程与应用. 2009(18)
[9]三维打印快速成型零件制作方向的优化研究[J]. 刘厚才,储爱民.  工程图学学报. 2009(03)
[10]三维四面体网格在储煤量计算中的应用[J]. 龚君芳,吴信才,刘修国,李圣文.  煤炭科学技术. 2007(11)

硕士论文
[1]实体建模的若干问题研究[D]. 徐延雪.西安电子科技大学 2014
[2]实体建模技术及其应用研究[D]. 张居峰.西安电子科技大学 2014



本文编号：3046418