臺式低成本快速成型系統(tǒng)工藝與控制軟件的研究與開發(fā)
發(fā)布時間:2023-02-10 07:27
在光固化快速成型工藝中,當(dāng)由切片軟件對STL模型進(jìn)行切片處理得到了層片截面輪廓后,為了形成加工控制數(shù)據(jù),必須對截面輪廓進(jìn)行諸如內(nèi)外輪廓識別、工藝補(bǔ)償、掃描及加工路徑規(guī)劃等一系列的工藝數(shù)據(jù)處理。本文在系統(tǒng)總結(jié)前人關(guān)于這方面研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合臺式低成本普通紫外光固化快速成型工藝的一些特殊要求,對其中的一些算法進(jìn)行了改進(jìn),詳細(xì)討論了分區(qū)掃描路徑規(guī)劃的規(guī)則和算法,并提出了輪廓平行掃描的基本實現(xiàn)方法,探討了光敏樹脂固化收縮的工藝補(bǔ)償方法。 論文也對成型加工過程進(jìn)行了較為細(xì)致的分析,并在此基礎(chǔ)上,提出了成型過程控制、成型過程仿真及成型時間預(yù)測功能的設(shè)計原理和方法。 最終,開發(fā)出了實現(xiàn)以上功能的工藝處理和控制軟件,并結(jié)合臺式低成本快速成型系統(tǒng),分階段進(jìn)行了大量的成型試驗,成功制作出了多種具有不同結(jié)構(gòu)特點的原型件,得到了大量的加工實驗數(shù)據(jù),論文也從成型時間和成型精度的角度對這些實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析和總結(jié),確定了系統(tǒng)的成型能力和對成型工藝參數(shù)和加工參數(shù)的基本設(shè)定方法。實驗結(jié)果表明該軟件功能較完備、使用方便、運行穩(wěn)定可靠。
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
1 概論
1.1 快速成型技術(shù)
1.1.1 快速成型技術(shù)原理
1.1.2 快速成型技術(shù)的分類
1.1.3 快速成型技術(shù)的應(yīng)用
1.1.4 快速成型技術(shù)發(fā)展概述
1.2 臺式低成本快速成型系統(tǒng)簡介
1.2.1 成型工藝原理
1.2.2 系統(tǒng)組成
1.2.3 工藝過程
1.3 論文背景和主要工作
2 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.1 控制系統(tǒng)功能和設(shè)計目標(biāo)
2.2 控制系統(tǒng)的方案選擇
2.2.1 兩種控制方案
2.2.2 方案的綜合選擇
2.3 控制系統(tǒng)硬件模塊圖
2.4 控制系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
2.4.1 設(shè)計原則
2.4.2 控制軟件的數(shù)據(jù)處理流程
2.4.3 控制軟件的功能模塊
2.5 小結(jié)
3 掃描工藝的預(yù)處理
3.1 輪廓冗余點與歧點的處理
3.2 輪廓的內(nèi)外邊界識別
3.2.1 與截面輪廓有關(guān)的定義
3.2.2 點與多邊形的關(guān)系
3.2.3 內(nèi)外邊界的識別算法
3.3 工藝補(bǔ)償
3.3.1 工藝補(bǔ)償?shù)母拍?br> 3.3.2 轉(zhuǎn)接矢量
3.3.3 工藝補(bǔ)償?shù)乃惴?br> 3.4 小結(jié)
4 掃描處理
4.1 光固化快速成型工藝的掃描概述
4.1.1 對掃描策略的總體要求
4.1.2 掃描方式
4.2 掃描段的生成
4.2.1 基本的掃描處理思路
4.2.2 層內(nèi)掃描算法
4.3 分區(qū)整合
4.3.1 分區(qū)排序規(guī)則
4.3.2 分區(qū)排序的算法
4.4 掃描后處理
4.5 掃描加工路徑文件
4.6 小結(jié)
5 控制數(shù)據(jù)的輸出
5.1 硬件控制模塊
5.1.1 硬件控制模塊的功能
5.1.2 硬件控制模塊的結(jié)構(gòu)
5.1.3 步進(jìn)電機(jī)的控制
5.1.4 紫外光源的控制
5.2 仿真與加工線程
5.2.1 多線程技術(shù)概述
5.2.2 仿真/加工線程的實現(xiàn)
5.2.3 線程間通信與用戶控制
5.3 手動控制
5.4 小結(jié)
6 控制系統(tǒng)的進(jìn)一步完善
6.1 光快門的啟閉補(bǔ)償與超前控制
6.1.1 拉絲現(xiàn)象
6.1.2 光快門的超前動作與滯后補(bǔ)償
6.2 成型時間的預(yù)估
6.3 查詢功能
6.4 小結(jié)
7 成型試驗與精度分析
7.1 成型加工試驗
7.1.1 單件零件成型試驗
7.1.2 裝配件成型試驗
7.1.3 多件一次成型試驗
7.1.4 成型試驗總結(jié)
7.2 成型精度與工藝改進(jìn)
7.2.1 成型精度
7.2.2 成型誤差的來源
7.2.3 面型精度
7.3 小結(jié)
8 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3739267
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
1 概論
1.1 快速成型技術(shù)
1.1.1 快速成型技術(shù)原理
1.1.2 快速成型技術(shù)的分類
1.1.3 快速成型技術(shù)的應(yīng)用
1.1.4 快速成型技術(shù)發(fā)展概述
1.2 臺式低成本快速成型系統(tǒng)簡介
1.2.1 成型工藝原理
1.2.2 系統(tǒng)組成
1.2.3 工藝過程
1.3 論文背景和主要工作
2 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.1 控制系統(tǒng)功能和設(shè)計目標(biāo)
2.2 控制系統(tǒng)的方案選擇
2.2.1 兩種控制方案
2.2.2 方案的綜合選擇
2.3 控制系統(tǒng)硬件模塊圖
2.4 控制系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
2.4.1 設(shè)計原則
2.4.2 控制軟件的數(shù)據(jù)處理流程
2.4.3 控制軟件的功能模塊
2.5 小結(jié)
3 掃描工藝的預(yù)處理
3.1 輪廓冗余點與歧點的處理
3.2 輪廓的內(nèi)外邊界識別
3.2.1 與截面輪廓有關(guān)的定義
3.2.2 點與多邊形的關(guān)系
3.2.3 內(nèi)外邊界的識別算法
3.3 工藝補(bǔ)償
3.3.1 工藝補(bǔ)償?shù)母拍?br> 3.3.2 轉(zhuǎn)接矢量
3.3.3 工藝補(bǔ)償?shù)乃惴?br> 3.4 小結(jié)
4 掃描處理
4.1 光固化快速成型工藝的掃描概述
4.1.1 對掃描策略的總體要求
4.1.2 掃描方式
4.2 掃描段的生成
4.2.1 基本的掃描處理思路
4.2.2 層內(nèi)掃描算法
4.3 分區(qū)整合
4.3.1 分區(qū)排序規(guī)則
4.3.2 分區(qū)排序的算法
4.4 掃描后處理
4.5 掃描加工路徑文件
4.6 小結(jié)
5 控制數(shù)據(jù)的輸出
5.1 硬件控制模塊
5.1.1 硬件控制模塊的功能
5.1.2 硬件控制模塊的結(jié)構(gòu)
5.1.3 步進(jìn)電機(jī)的控制
5.1.4 紫外光源的控制
5.2 仿真與加工線程
5.2.1 多線程技術(shù)概述
5.2.2 仿真/加工線程的實現(xiàn)
5.2.3 線程間通信與用戶控制
5.3 手動控制
5.4 小結(jié)
6 控制系統(tǒng)的進(jìn)一步完善
6.1 光快門的啟閉補(bǔ)償與超前控制
6.1.1 拉絲現(xiàn)象
6.1.2 光快門的超前動作與滯后補(bǔ)償
6.2 成型時間的預(yù)估
6.3 查詢功能
6.4 小結(jié)
7 成型試驗與精度分析
7.1 成型加工試驗
7.1.1 單件零件成型試驗
7.1.2 裝配件成型試驗
7.1.3 多件一次成型試驗
7.1.4 成型試驗總結(jié)
7.2 成型精度與工藝改進(jìn)
7.2.1 成型精度
7.2.2 成型誤差的來源
7.2.3 面型精度
7.3 小結(jié)
8 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3739267
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