光固化快速原型制造數(shù)據(jù)預(yù)處理關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、光固化快速原型(SLA)制造工藝是出現(xiàn)最早、應(yīng)用最廣泛的快速原型（RP）工藝方法，它的出現(xiàn)是制造業(yè)中的一次重大革命。利用SLA進(jìn)行加工時(shí)，零件模型的數(shù)據(jù)預(yù)處理過程會(huì)極大地影響模型的制作質(zhì)量和成本，甚至關(guān)系到模型制作的成敗。本文對(duì)STL零件模型的錯(cuò)誤檢驗(yàn)與修復(fù)、分層制作方向的優(yōu)化選擇和自動(dòng)添加支撐結(jié)構(gòu)等進(jìn)行研究，以提高模型制作效率和質(zhì)量，保證加工順利進(jìn)行。主要工作包括以下方面： （1）深入研究了STL文件中的冗余頂點(diǎn)去除以及拓?fù)渲?/p>

2、構(gòu)問題，并對(duì)零件中常見的孔洞等錯(cuò)誤進(jìn)行檢驗(yàn)與修復(fù)，以便于進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。 （2）為優(yōu)化模型分層方向，分別以提高原型表面質(zhì)量、縮短制作時(shí)間和減少支撐為目標(biāo)，建立了3個(gè)單目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)；根據(jù)線性加權(quán)和法，獲得模型的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，并利用遺傳算法(GA)進(jìn)行求解。 （3）在分層方向確定后，先提取出該方向上的待添加支撐區(qū)域；然后，根據(jù)此區(qū)域的邊界數(shù)據(jù)，掃描填充加強(qiáng)支撐線；再求支撐的空間高度，分別對(duì)大支撐面和小支撐面添加相應(yīng)的薄壁

3、網(wǎng)格狀支撐結(jié)構(gòu)和薄壁十字狀支撐結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)支撐自動(dòng)生成。 （4）運(yùn)用VC++集成環(huán)境和OpenGL圖形庫(kù)，構(gòu)建了光固化快速原型數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件系統(tǒng)原型。它能夠完成STL模型的錯(cuò)誤檢測(cè)與修復(fù)、定向優(yōu)化和支撐自動(dòng)生成，具有良好的系統(tǒng)界面和可維護(hù)性。 利用基于本文的研究工作所開發(fā)的SLA數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件，獲得了方向優(yōu)化后的模型和對(duì)應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)，并在SPS350B激光快速成型機(jī)上對(duì)模型進(jìn)行加工實(shí)驗(yàn)，取得了較好效果，表明本文研究成果