虛擬快速原型系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、快速原型(RapidPrototyping，簡稱RP)技術(shù)是由CAD模型驅(qū)動的逐層堆疊制造三維物理實體的一類制造技術(shù)的總稱。它無須任何工/模具即可快速制造出任意復(fù)雜形狀的三維實體，因此近年來已成為先進制造領(lǐng)域中的一項支柱技術(shù)。然而，昂貴的設(shè)備價格、有限的功能和成形精度，不同程度地制約著RP技術(shù)的推廣普及。在眾多的成形精度影響因素中，工藝參數(shù)的選擇顯得尤為重要。通常的做法是：為了獲得滿意的制件，需要反復(fù)調(diào)整工藝參數(shù)，既費時成本又高。針對上

2、述問題，本文以選區(qū)激光燒結(jié)(SelectiveLaserSintering，簡稱SLS)工藝為研究對象，對虛擬快速原型系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的各種關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，并取得如下研究成果：(1)參照國產(chǎn)AFS-320型SLS快速成形機，運用VRML和三維造型軟件EDSUGNX2.0建立了虛擬快速成形機實體模型，并對模型材質(zhì)、背景和光照進行了處理。在此基礎(chǔ)上，運用VRML的Script節(jié)點和外部編程接口EAI，成功地實現(xiàn)了Java編程對VRML場景

3、的交互控制。 (2)通過JavaApplet編程建立了層片文件讀入、NC代碼生成、成形過程仿真和工件顯示模塊，完成了數(shù)據(jù)的提取、處理和傳遞過程，實現(xiàn)了面向NC文件的成形過程仿真以及工件虛擬原型的可視化功能。 (3)建立了成形過程評估模型，提出了一種基于二維區(qū)域角度劃分的工件體積精確計算方法，克服了以往整體包容盒體積算法的不足。運用該模型，可對成形過程及制件質(zhì)量相關(guān)指標進行預(yù)測，進而為用戶最終選擇合理的加工參數(shù)提供依據(jù)。