本文關鍵詞：基于約束液面的面成型關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著經(jīng)濟的全球化,市場競爭將越來越激烈,產(chǎn)品能否快速響應市場已經(jīng)成為企業(yè)競爭勝敗的關鍵。因此,對能夠提高新產(chǎn)品開發(fā)成功率、降低產(chǎn)品開發(fā)時間和開發(fā)成本的快速成形設備的需求將越來越大。同其它主流快速成型技術相比,約束液面面成型技術在成型速度、成型精度等方面具有明顯的優(yōu)勢,具有良好的發(fā)展?jié)摿εc廣闊的應用前景,近年來得到了快速發(fā)展。但目前該技術還處于發(fā)展階段,國內(nèi)相關成熟的產(chǎn)品還很少,對其關鍵技術進行研究具有非常重要的現(xiàn)實意義和應用價值。論文主要研究內(nèi)容如下：本文探討了面成型技術中自由液面式和約束液面式兩種工藝的特點。研究了樹脂中光能量的分布,在此基礎上分析了輻照度分布對零件精度的影響。同時對約束液面式工藝中存在的問題進行了優(yōu)化。根據(jù)約束液面面成型技術的特點,進行了原型機的機械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)硬件和控制系統(tǒng)軟件的總體規(guī)劃和結構設計,為開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的面成型快速成形設備奠定了基礎。使用輻照度計測量了投影平面各區(qū)域的輻照度值,得到了輻照度的分布模型。通過模型發(fā)現(xiàn)投影平面內(nèi)輻照度分布并不均勻。針對輻照度分布不均勻的問題,本文根據(jù)雙向性插值算法,對輻照度分布進行了均勻化處理。最后通過零件成型實驗驗證了該方法的有效性,在一定程度上解決了輻照度分布不均勻的問題。約束液面面成型系統(tǒng)解決了零件的翹曲變形問題,但同時存在成型過程中支撐等細小特征容易斷裂的問題。為解決這個問題,本文對支撐等細小特征的輪廓進行識別,提出了對支撐等細小特征進行二次曝光補償?shù)姆椒�。通過實驗確定了曝光補償時間Ts。最后通過戒指零件的成型實驗驗證了該方法的有效性。
【關鍵詞】：約束液面 面成型 輻照度 輪廓識別 曝光補償
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH16
【目錄】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-14
• 第1章 緒論14-22
• 1.1 課題研究背景14-15
• 1.2 面成型工藝研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 快速成型技術研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 面成型工藝研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容及意義19-22
• 1.3.1 課題研究內(nèi)容19-20
• 1.3.2 課題研究意義20-22
• 第2章 面成型工藝原理22-32
• 2.1 自由液面面成型工藝22-25
• 2.1.1 DLP投影機原理22-23
• 2.1.2 自由液面面成型工藝原理23-25
• 2.2 約束液面面成型工藝25-27
• 2.2.1 約束液面面成型工藝原理25-27
• 2.2.2 固化層受力分析27
• 2.3 固化單元模型27-30
• 2.3.1 光敏樹脂固化原理27-28
• 2.3.2 固化單元坐標系28-29
• 2.3.3 光能量分布29-30
• 2.4 工藝優(yōu)化30-31
• 2.4.1 防粘涂層與加工平臺30
• 2.4.2 拉壓傳感器的應用30-31
• 2.5 本章小結31-32
• 第3章 約束液面面成型工藝原型機設計32-46
• 3.1 原型機系統(tǒng)的組成32-33
• 3.2 原型機的機械結構設計33-36
• 3.2.1 Z軸運動系統(tǒng)設計33-34
• 3.2.2 光學系統(tǒng)34-36
• 3.3 原型機的控制系統(tǒng)硬件設計36-38
• 3.3.1 控制系統(tǒng)硬件組成36-37
• 3.3.2 通訊協(xié)議37-38
• 3.4 原型機的控制系統(tǒng)軟件設計38-43
• 3.4.1 控制軟件框架結構38-39
• 3.4.2 控制軟件工作流程39-40
• 3.4.3 控制軟件人機界面40-43
• 3.5 本章小結43-46
• 第4章 投影平面光輻照度分布研究46-60
• 4.1 光輻照度46-48
• 4.2 光輻照度分布測量48-52
• 4.2.1 PNG圖像及RGB原理48-49
• 4.2.2 光輻照度與灰度值的關系49-50
• 4.2.3 光輻照度分布模型50-52
• 4.3 光輻照度均勻化處理52-55
• 4.3.1 雙線性插值算法53-54
• 4.3.2 插值區(qū)域各像素灰度值計算54-55
• 4.4 實驗驗證55-59
• 4.4.1 插值處理后光輻照度分布55-57
• 4.4.2 零件成型精度測試57-59
• 4.5 本章小結59-60
• 第5章 零件支撐的曝光補償實驗研究60-70
• 5.1 零件支撐60-62
• 5.1.1 支撐的作用60-61
• 5.1.2 支撐設計要求61-62
• 5.2 支撐曝光補償方法62-67
• 5.2.1 輪廓提取原理63-64
• 5.2.2 支撐掩膜圖像的生成方法64-66
• 5.2.3 支撐曝光補償時間測量66-67
• 5.3 零件加工驗證67-69
• 5.4 本章小結69-70
• 總結與展望70-72
• 總結70-71
• 展望71-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-77
• 附件77

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  本文關鍵詞：基于約束液面的面成型關鍵技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：339823