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《河北工业大学》 2004年
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MDT环境下RP数据处理与设备驱动程序的研发

陈青果  
【摘要】: 作为一种新兴的综合性制造技术,快速成形(Rapid Prototyping)技术以计算机辅助设计(CAD)和数控(NC)等多项使能技术为基础,并随着这些技术的发展而不断向前发展。目前,几乎所有的快速成形系统均采用STL文件作为数据交换接口。STL文件是CAD模型表面的三角化表示,无疑会造成精度损失。另外,现有快速成形系统的CAD模块、数据处理模块、监控加工模块三者彼此独立,使得快速成形的前处理过程相当繁琐。针对以上问题,本文基于MDT软件环境,在深入研究RP自适应分层方法的基础上,开发了RP数据处理及设备驱动程序,为实现CAD/CAPP/RP一体化奠定了基础。论文所做的主要工作如下: (1) 在综合考虑各种分层算法的基础上,提出了法线与面积综合判定法来确定分层厚度的CAD模型直接自适应分层算法:并针对同一模型对自适应分层和等厚分层进行了比较,结果发现:自适应分层在精度方面虽然与等厚分层基本相当,但是其层数可以显著减少,所以采用自适应分层可使成形效率显著提高。 (2) 研究了MDT软件平台下CAD模型数据的内部表达方法,运用Autodesk公司提供的MDT二次开发工具ObjectARX和MDT API,实现了MDT模型的几何信息和拓扑信息提取,使自适应分层算法得以实现。 (3) 通过对直接分层轮廓进行处理,实现了层片轮廓数据的提取、层片轮廓的重建、激光光斑的补偿,以及层片轮廓的填充和扫描路径的优化。 (4) 从激光选择性烧结机理出发,建立了激光扫描功率与扫描速度之间的匹配规则,以实现在不同扫描速度下激光功率的自动匹配。 (5) 针对SLS工艺,从理论上推导了振镜式扫描系统中振镜转角与X、Y坐标之间的关系,为CLI格式文件向PMAC运动程序的数据转化提供了理论依据。 (6) 考虑SLS工艺特点,根据PMAC指令规则,实现了从标准CLI格式文件到PMAC运动程序的自动转化。同时,针对SLS工艺,设计了基于PMAC的控制系统方案。 (7) 基于Windows操作系统,应用VC++6.0和ObjectARX对MDT6.0进行了二次开发,并对各模块进行了集成,形成了功能比较完善的基于MDT环境的RP应用软件。 本课题的研究,对于提高RP制件精度、提高成形效率、实现CAD/CAPP/RP一体化具有重要的理论意义和实用价值。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP311.1

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