基于FDM三维打印的自适应路径规划研究

发布时间：2022-01-24 11:25

　　近几年,随着3D打印技术的发展与成熟。基于FDM的3D打印机已经广泛应用于实际制造生产中。目前,3D打印技术仍然存在一些缺陷,例如:相邻路径间存在空隙、3D模型的实体打印存在空洞等问题,使得打印制件质量不高。因此本文提出通过改进路径规划算法,优化3D打印过程中的路径填充质量提高3D打印制件的质量。本文的主要研究内容是对于FDM三维打印机的路径规划算法与控制参数进行优化与改进。首先,通过路径填充算法生成初始填充路径;然后通过路径的二次调整来优化路径间距,使相邻路径间距分布均匀;再者优化填充路径间的步进距离,设定最佳步进距离;再然后通过行进速度与填充丝宽度之间的关系,根据不同区域的路径间距的不同设定不同的行进速度,使得路径填充得到优化,减小相邻路径间的空隙;最后改进Gcode文件中的G代码指令,能够控制3D打印机的喷头进行变行进速度的打印3D模型的实体。通过优化3D打印路径规划算法与控制参数提高模型的打印质量。通过实验验证自适应路径规划算法可行性及适用性。 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 3D打印及路径规划概述
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 论文的主要内容及章节安排
        1.4.1 论文的主要内容
        1.4.2 论文章节安排
2 3D打印路径规划算法
    2.1 3D打印路径规划算法种类介绍
    2.2 偏置轮廓路径规划算法介绍
    2.3 本章总结
3 自适应路径规划算法优化研究
    3.1 3D打印路径生成
    3.2 填充路径的二次规划调整
    3.3 路径间距优化
    3.4 3D打印路径控制参数分析
        3.4.1 3D打印的重要参数分析
        3.4.2 3D打印的其他参数设定
    3.5 本章总结
4 3D打印路径规划与控制实现
    4.1 G代码和Gcode文件
    4.2 Gcode文件的改进
    4.3 本章总结
5 实验结果与对比验证
    5.1 实验软件介绍
    5.2 实验结果与对比验证
    5.3 实验结论
    5.5 本章总结
结论
参考文献
附录A 偏置轮廓代码
附录B 改进Gcode文件的代码
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]喷头温度及材料对3D打印精密的影响[J]. 张香月,秦广,屈祥如,文迪,王荣敬.  现代工业经济和信息化. 2018(11)
[2]FDM快速成型工艺支撑结构参数的实验研究[J]. 范孝良,李传帅,代红川,赵冲.  中国工程机械学报. 2016(06)
[3]基于FDM的聚乳酸快速成型参数实验研究[J]. 范彩霞,闫存富.  制造业自动化. 2016(07)
[4]创新引领制造产业市场未来 科技支撑3D打印技术发展[J]. 朱则刚.  办公自动化. 2015(07)
[5]并行栅格扫描填充路径及其规划算法[J]. 黄小毛,叶春生,吴思宇,郭开波,莫健华.  计算机辅助设计与图形学学报. 2008(03)
[6]基于脉冲微束等离子弧焊的快速成形中的搭接参数[J]. 乌日开西·艾依提,赵万华,卢秉恒,孙磊.  机械工程学报. 2006(05)
[7]快速成形技术及其发展趋势[J]. 曹炜,曾忠,李合生.  机械设计与制造. 2006(05)

硕士论文
[1]多任务打印模式下3D打印制造系统在线优化调度问题研究[D]. 王彬.合肥工业大学 2018
[2]基于FDM技术的快速成型机设计及工艺参数优化[D]. 朱景峰.宁夏大学 2016
[3]大型FDM双喷头3D打印机设计及工艺参数研究[D]. 徐佳.燕山大学 2016



本文编号：3606488