三维模型分层扫描设计及实现

发布时间：2024-03-09 18:34

　　快速成型技术是通过三维设计软件或反求工程得到零件的三维模型,并对模型进行近似处理生成切片软件能够识别的文件类型,如STL格式等。再选择合适的分层方法对处理后的模型进行切片,生成零件的轮廓信息。然后由快速成型系统根据轮廓信息逐层扫描,最终形成实体零件。三维模型分层扫描是快速成型中尤为重要的过程。近似处理和分层方法决定了模型轮廓的精确性,运动扫描则决定了零件的成型形状。课题以三维模型为基础,以等离子电弧为热源,搭建了快速成型系统进行设备与工艺研究。首先,创建了零件的三维模型并对模型进行近似处理。其次,对模型进行分层切片。最后,通过运动控制系统携带等离子焊枪根据切片轮廓逐层扫描堆焊,得到实体零件。针对三维快速成型技术,基本研究内容如下:首先,利用SOLIDWORKS三维软件设计出零件的三维模型,并对模型进行近似处理生成STL格式文件。通过分析不同切片算法对快速成型结果的影响,本课题选择了STL模型并研究了其分层过程。根据几何拓扑信息算法对STL三维模型进行分层切片,生成一系列有序的模型轮廓信息即G代码。模型切片的实质是降维,即将三维立体模型转化为若干二维层片的集合。其次,采用ATMEGA25...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 快速成型技术概述
        1.2.1 快速成型的基本原理
        1.2.2 快速成型的特点
        1.2.3 快速成型技术的分类
    1.3 快速成型技术的发展现状
        1.3.1 国外快速成型技术的发展现状
        1.3.2 国内快速成型技术的发展现状
    1.4 等离子弧快速成型系统
    1.5 课题研究目的和创新性
    1.6 课题的主要研究内容
第2章 三维模型分层扫描
    2.1 构建零件的三维模型
        2.1.1 SolidWorks软件
        2.1.2 三维建模
    2.2 三维模型切片处理
        2.2.1 模型切片方法
        2.2.2 STL模型算法
    2.3 基于STL模型分层切片
        2.3.1 Cura
        2.3.2 分层过程
    2.4 G代码文件
    2.5 部分G代码与M代码文件解析
    本章小结
第3章 运动控制系统
    3.1 引言
    3.2 三维运动滑台
    3.3 步进电机
        3.3.1 步进电机的分类
        3.3.2 步进电机的选型
    3.4 步进电机控制器
    3.5 运动控制卡
        3.5.1 软件设计
        3.5.2 硬件设计
    3.6 调试结果
    本章小结
第4章 等离子热源系统
    4.1 引言
    4.2 快速成型热源系统设计
        4.2.1 等离子弧的行成及其特性
        4.2.2 等离子弧焊电源
        4.2.3 等离子焊枪
        4.2.4 等离子弧焊气路系统和循环水系统
        4.2.5 送丝系统
    4.3 快速成型热源控制系统
        4.3.1 PLC控制核心
        4.3.2 人机界面
    4.4 热源控制系统软件设计
    4.5 调试结果
    本章小结
第5章 快速成型工艺试验
    5.1 引言
    5.2 试验设备
    5.3 试验材料
    5.4 试验方案
    5.5 成型影响因素分析
        5.5.1 送丝角度对快速成型的影响
        5.5.2 电流对快速成型的影响
        5.5.3 钨极内缩量对快速成型的影响
        5.5.4 运动速度对快速成型的影响
        5.5.5 离子气和保护气对快速成型的影响
    5.6 工艺试验
    本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的论文



本文编号：3923767