收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

快速成型制造中分层处理技术的研究

潘海鹏  
【摘要】: 快速成型制造技术是优化产品设计、缩减产品成本的有力工具,它的出现是制造领域的一次重大技术创新和突破。尽管快速成型制造的工艺方法多种多样,但获取零件模型切平面的二维轮廓数据仍然是进行快速成型制造的第一步。因此分层处理技术始终是RPM技术研究的一项主要内容。 为适应现代先进集成制造模式的发展要求,提出了以STEP-NC作为统一数据接口来构建RPM集成制造系统的方法,并指出实现这一RPM集成制造系统的关键是实现基于STEP-NC的几何模型分层处理技术。 提出了生成可视化的STL三维实体模型的方法,通过设置相邻三角形面片外法向量夹角的临界值来选取适当的公共顶点,并重新计算其法向量,实现了对STL模型的顶点数据冗余处理和向量光滑处理。采用Visual C++为编程语言,以OpenGL为图形开发工具,开发出一个针对STL数据模型的可视化系统,该系统为STL模型的分层处理提供了有力的支持。 在对基于STL模型的切片处理技术进行了深入分析并吸收现有算法优点的基础上,提出了分组排序、对边求交的分层算法。该算法先根据三角面片中顶点在分层方向的最大和最小坐标值,对各面片进行排序并形成分层关系矩阵,然后对每层的三角面片采用对边依次追踪求交的方法生成切片轮廓数据。通过实际应用表明,该算法高效、稳定、可靠。 在对STEP-NC几何模型表达方法进行了系统分析和理解的基础上,研究了EXPRESS到C++的映射方法,并将这一模块作成动态连接库,为系统的扩展创造了条件。为了保证数据采集的一致性和有效性,设计了一个AP203中性交换文件数据采集模块,实现了AP203中性文件的读入和分析,进而正确获得了几何模型的特征数据。基于STEP-NC的几何模型分层处理的核心问题是分层平面与从AP203中性文件中提取出来的模型各几何元素的交线求取问题,本文对STEP-NC几何模型中的主要几何元素设计了具有针对性的求交算法,这些求交算法使得几何图元所具有的特殊性质得到充分利用,因而提高了算法的效率和稳定性。 对现有的扫描填充方法进行了深入分析,在综合考虑各扫描填充方法优缺点的基础上,提出了轮廓偏置和基于交点排序的分区扫描相结合的复合扫描填充算法。该扫描填充方法能够充分发挥轮廓偏置填充精度高和分区扫描填充速度快的特点,并且能够适用于多种快速成型工艺。为实现复合填充方法,利用矢量偏移的方法实现了轮廓偏置的计算。在设计分区扫描算法的过程中,提出了基于交点排序的分区算法。该分区算法大大简化了填充区域划分的实现过程,使分区效率也得到提高。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吕元元,孙荣权;STEP-NC文件在阀门零件设计加工中的应用[J];阀门;2004年06期
2 陶林,王永章,富宏亚;STEP-NC铣削仿真系统开发[J];军民两用技术与产品;2004年03期
3 祝海涛,薛开;基于STEP-NC数控系统的研究[J];应用科技;2003年01期
4 张承瑞,刘日良,王恒;CNC技术的最新进展——STEP-NC[J];制造技术与机床;2002年12期
5 陈凯云,叶佩青,汪劲松;基于STEP-NC数控系统的研究[J];中国机械工程;2003年09期
6 陈涛 ,叶佩青 ,汪劲松;数控机床自动编程的STEP-NC方法[J];机床与液压;2004年09期
7 杜娟,田锡天,张振明,许建新,朱名铨;基于STEP-NC的CNC系统中插补技术研究[J];制造业自动化;2005年06期
8 陈涛,叶佩青,汪劲松;基于STEP-NC和XML的CAD/CAM/CNC集成技术[J];现代制造工程;2004年08期
9 何庆,桂贵生;浅析STEP-NC数控模型[J];新技术新工艺;2004年02期
10 张承瑞,刘日良,王恒;STEP-NC——新一代机床控制器[J];组合机床与自动化加工技术;2002年12期
11 桂贵生,杜世昌;新型数控编程数据接口——STEP-NC[J];组合机床与自动化加工技术;2003年03期
12 汪俊,杜世昌,孟兵,桂贵生;基于STEP-NC的高速加工数控编程[J];机械制造与自动化;2003年02期
13 郭烈恩,刘忠炼;智能化的CNC——STEP-NC[J];中国制造业信息化;2004年03期
14 刘涛;王永章;富宏亚;;基于STEP-NC开放式数控系统的研究[J];机床与液压;2006年03期
15 张元才,张承瑞,刘日良;STEP-NC数控程序的信息提取方法研究[J];中国制造业信息化;2003年11期
16 刘日良,张承瑞,张元才,王锐;面向STEP-NC控制器的数控加工工艺规划模型[J];中国机械工程;2004年04期
17 刘日良,张承瑞;STEP-NC 2.5D铣削工步的运动特征及其数据模型[J];机械科学与技术;2005年01期
18 杜娟,田锡天,朱名铨;基于STEP-NC的CAD/CAPP/CNC系统集成的研究[J];组合机床与自动化加工技术;2004年10期
19 姜家吉;;基于STEP-NC的数控系统结构与关键技术的研究[J];机床与液压;2009年06期
20 张承瑞,刘日良,王恒;基于STEP的自动化制造前景[J];机械设计与制造工程;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李亮;韩磊;王蕾;;基于STEP-NC的工艺规划优化方法研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
2 李继平;宋丹路;;基于OpenGL的STL文件显示核心技术与实现[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年
3 周红燕;;高精度快速模具制造软件系统分层处理技术研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
4 周红燕;;高精度快速模具制造软件系统分层处理技术研究[A];2005年中国机械工程学会年会第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
5 周红燕;;高精度快速模具制造软件系统分层处理技术研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
6 陈维闯;;快速原型制造软件系统分层处理及填充扫描轨迹研究[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年
7 周敏;张之敬;张建成;袁巍;;数控机床动态空间软限位方法研究[A];先进制造技术高层论坛暨第六届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2007年
8 陈维闯;;快速原型制造软件系统分层处理及填充扫描轨迹研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
9 林庚浩;马天宝;宁建国;;三维前处理有限差分网格剖分技术的研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
10 高素萍;黄坚坚;;主备传输系统的自动切换[A];2001年度广播电视技术论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘海鹏;快速成型制造中分层处理技术的研究[D];南昌大学;2007年
2 王科;网络化STEP-NC控制器关键技术研究[D];山东大学;2012年
3 徐道明;理想材料零件的模型构建及RP中的支撑生成与分层处理技术[D];大连理工大学;2005年
4 董艇舰;基于开放结构数控系统引导型二次开发仿真平台构建研究[D];天津大学;2005年
5 仓公林;基于STEP-NC数控铣削加工若干关键技术研究[D];合肥工业大学;2006年
6 应洪亮;膝关节软骨组织工程支架模型定制化设计与快速制造[D];吉林大学;2007年
7 纪良波;熔融沉积成型有限元模拟与工艺优化研究[D];南昌大学;2011年
8 王成勇;基于Web的模具动态联盟关键技术研究[D];合肥工业大学;2007年
9 朱晓明;STEP-NC译码模块和加工数据的网络化共享的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 俞武嘉;基于STEP-NC的五轴加工刀具路径规划方法研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱萍;基于STEP-NC的解释器模型研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 苏锋;网络制造环境下基于STEP-NC的零件可加工性评价系统研究[D];沈阳理工大学;2010年
3 郝仕敏;基于快速成型的概念产品实现方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
4 覃铭坚;基于组件技术的快速成型软件系统开发[D];西安科技大学;2007年
5 徐磊;基于STEP-NC的数控系统研究和开发[D];南京航空航天大学;2010年
6 张东明;多柔比星前体药STL的抗肿瘤作用及机理研究[D];吉林大学;2013年
7 欧道江;相交特征的自动识别及其在STEP-NC的应用[D];沈阳建筑大学;2012年
8 张培;基于快速成型的三维模型数据处理技术研究[D];河南科技大学;2013年
9 陈伟雄;面向CAD/CAPP/CAM集成的STEP-NC数控系统研究[D];华南理工大学;2010年
10 龚国斌;基于STEP-NC的刀具路径规划及G/M代码生成研究[D];沈阳理工大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 虞仲义;赢创参与共建快速成型制造研究中心[N];中国化工报;2008年
2 记者 赵兴武 通讯员 李彬;南京中院集中化解信访难题[N];人民法院报;2005年
3 刘鑫炎;戴卡构筑国际化市场平台[N];中国工业报;2005年
4 记者 焦莉莉;石家庄快速制造工程技术中心投入使用[N];石家庄日报;2009年
5 付宇焜;夹层建模处理[N];建筑时报;2007年
6 赵力 邱志惠;做一流学问创顶尖技术[N];科技日报;2006年
7 宁蒙;铅笔素描家具变为实物 “神笔马良”不再是神话[N];中华建筑报;2006年
8 京港地铁有限公司总经理 王绍基;大兴具有发展生产性服务业的空间优势[N];经济日报;2008年
9 姜堰市第四中学 肖长华;分层教学在初中数学教学中的运用[N];成才导报.教育周刊;2008年
10 本报记者 郝杰;合力宣传 借势促销[N];中国图书商报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978