【摘要】： 光固化快速成型技術(shù)由于其制作過(guò)程智能化、成型速度快、自動(dòng)化程度高和產(chǎn)品生產(chǎn)周期短等特點(diǎn),成為國(guó)內(nèi)外應(yīng)用、發(fā)展最迅速的快速成型技術(shù)之一。隨著制造業(yè)對(duì)這一技術(shù)的廣泛關(guān)注,制件的精度問(wèn)題對(duì)其質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。因此,對(duì)光固化快速成型工藝的精度研究與控制具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文對(duì)影響光固化快速成型工藝精度的因素進(jìn)行了理論分析和確定,并具體闡述了各因素對(duì)成型精度的影響。以SPS600激光快速成型機(jī)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),采用DSM SOMOS 14120型光敏樹(shù)脂對(duì)光固化制件進(jìn)行了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)研究,為本文通過(guò)優(yōu)化加工工藝參數(shù)提高光固化成型精度的實(shí)驗(yàn)研究提供了知識(shí)源。 在對(duì)光固化快速成型的生產(chǎn)工藝和制件精度研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)光固化加工工藝參數(shù)優(yōu)化這一復(fù)雜的實(shí)際組合優(yōu)化問(wèn)題,以固化線寬和固化深度作為最終優(yōu)化目標(biāo),找到一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化的方法,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模擬退火—改進(jìn)遺傳算法建立光固化快速成型加工工藝參數(shù)的優(yōu)化系統(tǒng),從而獲得最優(yōu)工藝參數(shù)組合。 針對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的BP算法的缺點(diǎn),從結(jié)構(gòu)和算法上對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),利用改進(jìn)的BP算法,建立了光固化快速成型工藝的優(yōu)化建模和仿真預(yù)測(cè)子系統(tǒng),其中可以建立高穩(wěn)定性、高精度的關(guān)系模型,可以比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)光固化制件的精度控制指標(biāo)。 本文對(duì)遺傳算法進(jìn)行了深入研究,針對(duì)其缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)。分析改進(jìn)的遺傳算法與模擬退火算法各自的優(yōu)勢(shì),將二者結(jié)合,提出了模擬退火—改進(jìn)遺傳算法,該算法繼承了改進(jìn)的遺傳算法的全局搜索能力與模擬退火算法的局部搜索能力,提高了收斂速度、精度與穩(wěn)定性。在建模和仿真預(yù)測(cè)子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,建立了基于模擬退火—進(jìn)遺傳算法的優(yōu)化子系統(tǒng),該系統(tǒng)針對(duì)多個(gè)工藝參數(shù)和雙目標(biāo)函數(shù)的光固化精度優(yōu)化問(wèn)題,可以進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的工藝優(yōu)化。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH16
【圖文】：

究最深入、應(yīng)用最廣泛的即方法。從世界砂技術(shù)市場(chǎng)的發(fā)展與變化來(lái)看，SLA設(shè)備所占的市場(chǎng)份額最大，SLA技術(shù)逐漸在RP領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位。SLA也稱為立體光刻、光造型、立體印刷等。SLA的基本原理如圖2.1所示，以光敏樹(shù)脂為原料，首先將三維CAD系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上構(gòu)成產(chǎn)品的三維實(shí)體模型(圖2.la)，再生成并輸出STL文件格式的模型(圖2.lb)。然后利用切片軟件，沿著模型的高度方向進(jìn)行分層切片，得到該模型的各層斷面的二維數(shù)據(jù)群s。(n==l，2，…，N)(圖2.le)[，3]。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)從下層51開(kāi)始按照順序?qū)?shù)據(jù)取出

快速成型工藝的適用范圍術(shù)研究、分子與利用生物顯微鏡切片制作立體模型、品的外觀設(shè)計(jì)和效果評(píng)價(jià)(如汽車、建筑、家電、體育類注型、模具的設(shè)計(jì)與制造;術(shù)攝影作品實(shí)物化(如首飾的金屬模、胸像制作等)體實(shí)驗(yàn)用模型(如飛機(jī)、高大建筑、船舶等);療、手術(shù)研究(如代用血管、骨骼模型、人造骨骼模激光快速成型機(jī)0配蓋及性能的實(shí)驗(yàn)機(jī)器是SPS600激光快速成型設(shè)備(如圖2.

通過(guò)選定弦高值作為擬合的精度參數(shù)。為說(shuō)明選取不同弦高度參數(shù)時(shí)產(chǎn)生的近視誤差，以球體直徑為IOOrnrn為例，利用RPData數(shù)據(jù)處理軟件計(jì)算出STL格式文件的表面積與體積，如圖3.2所示，球體分別在ch=0.02和ch=0.10時(shí)STL格式文件轉(zhuǎn)換的情況。表3.1球體轉(zhuǎn)化成STL文件格式時(shí)產(chǎn)生的誤差弦弦高度參數(shù)數(shù)三角形數(shù)目目轉(zhuǎn)換后表面 面轉(zhuǎn)換后體積 積表面積誤差差體積誤差差積 積 積積 (mmZ)))(mm3)))(%)))(%))) 000.022212540003.140x104445.229x105550.051110.13444 000.05555180003.137xl04445.220x105550.146660.30666 000.10002496663.132xl04445.203xl05550.306660.63000 000.5000572223.101洲 104445.103xl05551.292222.54000 111.0000252223.053xl04444.952x105552.820005.42444桃

本文編號(hào)：2763309