用于數(shù)控弧焊系統(tǒng)的增材制造軟件研究.pdf

1、電弧增材制造具有沉積效率高、絲材利用率高、成本低、對零件尺寸限制少以及易于修復(fù)零件等優(yōu)點。增材制造軟件是增材制造技術(shù)中的關(guān)鍵，其中最為核心的是從工件模型到增材制造設(shè)備的模型處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件，開發(fā)用于電弧焊接系統(tǒng)的增材制造模型處理軟件，對促進增材制造技術(shù)的研究與發(fā)展有重要意義。本文對增材制造模型處理軟件中的模型載入與拓撲信息分析、模型分層切片和加工路徑規(guī)劃等核心功能做了詳細的研究。
　　目前應(yīng)用于快速原型系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口文件是S

2、TL格式的文件，在分析了兩種不同格式的STL文件的結(jié)構(gòu)特點后，設(shè)計了兩種格式文件的載入模塊。之后對模型數(shù)據(jù)進行了偏置，將之放置于虛擬加工空間中間位置。STL文件不包含拓撲信息，軟件設(shè)計了計算模型的三角面片鄰接拓撲信息的功能，為提高后續(xù)切片分層的效率打好了基礎(chǔ)。
　　對STL模型直接進行切片，設(shè)計實現(xiàn)了求取切平面與模型上三角面片相交線段的算法，并進而得到了層片輪廓數(shù)據(jù)。添加了輪廓優(yōu)化功能，可以在不影響增材制造加工精度的情況下，將輪廓

3、線中過短的微型線段去除。并開發(fā)了層片數(shù)據(jù)顯示模塊，采用C++的MFC編程中的GDI函數(shù)實現(xiàn)層片點數(shù)據(jù)的可視化。
　　對層片輪廓進行了分區(qū)劃分，將層片分為多個獨立區(qū)域。對各個獨立區(qū)域針對不同的情況，采取了不同的路徑規(guī)劃方法，使復(fù)雜零件的層片加工難度降低:對壁厚較均勻的凸多邊形層片輪廓，主要利用了角平分線進行了點位置的偏置，得到輪廓偏置填充掃描路徑;對凹多邊形及內(nèi)部孔洞較多的層片輪廓，設(shè)計實現(xiàn)了直線往復(fù)掃描填充路徑規(guī)劃，用一系列平行直