彩色三維打印成型系統(tǒng)的彩色切片算法開(kāi)發(fā)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、快速成型技術(shù)是一種基于“離散/堆積”原理的新型成型方法,制造過(guò)程主要借助計(jì)算機(jī)、激光、粘接劑、微噴射、傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等現(xiàn)代手段,并集成CAD/CAM來(lái)實(shí)現(xiàn)模型的實(shí)體化。快速成型技術(shù)具有加工周期短,加工成本低,操作簡(jiǎn)便,應(yīng)用范圍廣泛等多方面優(yōu)點(diǎn)。在如今這個(gè)高速發(fā)展的時(shí)代,各種產(chǎn)品更新?lián)Q代十分迅速,但快速成型技術(shù)完全能滿足快速產(chǎn)品對(duì)設(shè)計(jì)和制造上的要求。三維打印(3DP)作為快速成型的一個(gè)方面,同樣也具有上述的各方面優(yōu)點(diǎn)。
  在快

2、速成型領(lǐng)域,STL(StereoLithographic)已被工業(yè)界認(rèn)為是該領(lǐng)域零件的標(biāo)準(zhǔn)描述文件格式,由美國(guó)3DSystem公司提出,它采用一系列三角形面片來(lái)表達(dá)三維實(shí)體模型的表面,類似于實(shí)體模型表面的有限元網(wǎng)格劃分。但是,STL文件格式無(wú)法保存模型的顏色等信息,所以該格式無(wú)法在彩色三維打印系統(tǒng)中用于傳輸數(shù)據(jù)。然而,在諸多的現(xiàn)存文件格式中,VRML97(VirtualRealityModelingLanguage)能夠有效的保存三維模

3、型的顏色等信息?;谶@一點(diǎn),本研究采用VRML97文件格式作為新的數(shù)據(jù)接口,通過(guò)提取VRML97文件中模型的顏色等信息,實(shí)現(xiàn)了對(duì)三維模型進(jìn)行彩色切片。
  本研究以VisualC++6.0作為系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái),并結(jié)合MFC(MicrosoftFundamentalClasses)函數(shù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)彩色切片算法,包括數(shù)據(jù)讀取、建立拓?fù)潢P(guān)系、求解輪廓、輪廓填充等模塊。算法成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)三維實(shí)體模型的彩色切片,包括單零件模型與多零件(裝配

4、體)模型。另外,文章對(duì)切片過(guò)程中的遇到的一些主要問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析,如平行表面顯示及多零件(裝配體)模型切片等,并針對(duì)各個(gè)問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決方法。
  文章對(duì)VRML文件格式進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,并詳細(xì)給出了整個(gè)算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。最后將彩色切片結(jié)果應(yīng)用到彩色三維打印系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,成功打印出彩色三維實(shí)體模型,效果良好。三維打印成型系統(tǒng)打印最小層厚可以達(dá)到0.09mm,打印速度最快可以達(dá)到40s/層,系統(tǒng)成型誤差可以達(dá)到±0.2m

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