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《四川大学》 2001年
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三维实体重构技术与快速原型制件的精度分析

李奇志  
【摘要】: 快速原型制造技术是一种全新的制造技术,它改变了人们的制造观念,将传统的“去除”式加工模式转变为“堆积”式加工模式。是为适应日趋激烈的市场竞争而产生的。它可以缩短产品开发周期,降低产品开发费用,提高产品的竞争力。它的发展,将直接影响先进制造技术的发展。这一技术在我国起步较晚,与国外尚有不小的差距,因此对快速原型技术及其相关技术的研究具有重要的意义。 本文主要在三维实体建模技术、快速原型制作精度、以及紫外光快速成形的最佳工艺条件等方面进行了研究。完成了以下的工作: 1.将快速测量技术、三维CAD建模技术、快速原型技术集成,形成快速原型集成制造系统。它是一个能实现从数据采集、三维重构到原型加工功能的封闭设计制造系统。 2.通过对三维实体重构技术的研究,确定了实现三维重构的基本技术路线:提取三维实体表面信息并将这些数据信息用TXT文本文件的形式表示,利用所编制的三维重构软件,对三维实体的数据文件进行处理,在CAD系统中自动生成各层的二维平面轮廓图形。然后,将各层的二维平面轮廓图形通过放样叠加起来,形成三维实体。 3.分别使用VC~(++)6.0和VB6.0语言编制三维重构软件处理三维实体的数据文件,在MDT3.0和Solidworks2000中完成三维实体的重建工作。 4.分析影响CPS快速成型制件精度的各种因素,如STL数据转换误差及 分层切片误差、CPS快速成形机的机器误差记方向运动误差、X-Y方向扫描 运动误差、X-Y方向同步带变形误差)、固化成形误差(主要是光斑补偿直径 误差、树脂过固化误差、树脂收缩变形误差)以及由于快速原型的加工工艺引 起的梯形误差等。 5.对于如何提高制件精度提出如下的改进措施:对工作台进行动平衡,在 光路系统的前端增加挡光片,通过向光敏树脂中加入填料改进其性能,调整同 步带补偿系数,适当增量光斑直径。 6.确定出CPS350成形机加工的最佳工艺参数。
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