快速原型制造技术第二章.ppt

§2 快速成型数据处理和后处理 §2 快速成型数据处理和后处理 §2.1 快速成型技术中的数据接口预处理 §2.2 三维模型的分层处理 §2.3 扫描路径的生成技术 §2.4 快速成型技术中的后处理 §2.1 快速成型技术中的接口预处理 §2.1.1 快速成型的数据来源 §2.1.2 数据接口 §2.1.3 STL文件的缺陷分析 §2.1.4 STL文件的检测与修复 §2.1.1 快速成型的数据来源 快速成型制造中的数据流程 CAD软件系统 §2.1.2 快速成型技术中的数据接口 §2.1.3 STL文件的缺陷分析 一 ﹑STL文件: 通过三维模型表面的三角网格化获得.它是若干空间小三角面片的集合,每个三角形面片用三角形的三个顶点和指向模型外部的三角形面片的法向量组成.有两种文件格式:ASCII格式和二进制格式 二﹑ STL文件的规范 共顶点规则;取向规则;充满规则;取值规则 三 ﹑ ASCII格式: §2.1.3 STL文件的缺陷分析(续) 四﹑ STL文件的优点: 1 生成简单 2 输入文件广泛 3 分层(切片)算法简单 4 模型易于分割 五﹑ STL文件的缺点: 1 近似性 2 数据冗余 3 信息缺乏 4 精度损失 5 错误和缺陷 §2.1.3 STL文件的缺陷分析(续) 六 ﹑在RPM中常见的STL文件错误: 1 间隙(裂纹﹑孔洞) 2 法向量错误 3 顶点错误 4 重叠或分离错误 5 面片退化 七 ﹑ 观察和编辑STL文件的常用软件 见下页表 观察和编辑STL格式文件的专用软件 §2.1.3 STL文件的缺陷分析(续) 八﹑ STL模型的图形显示意义: 对STL实体造型文件进行正确性检查 确定切片及堆积方向 验证切片结果 仿真堆积效果 §2.1.4 STL文件的检测与修复 一 数据结构 一般采用C++定义点﹑边﹑三角面等类,建立相应的对象链表. 二 缺陷诊断和修复方法 主要根据STL文件规范进行诊断和修复.顶点数V与三角形面片数F存在如下关系: V=0.5F+2 §2.2 三维模型的分层处理 一﹑ CAD模型到RP系统的数据传输 §2.2 三维模型的分层处理(续) 二 ﹑成型方向的选择 1 成型方向对工件品质(尺寸精度﹑表面粗糙度﹑强度等)有影响,工件X-Y方向的尺寸精度比Z方向好保证; 2 成型方向对材料成本有影响,不同的成型方向需要不同的支撑结构,材料消耗也不同; 3 成型方向对制作时间有影响,对FDM成型,有如下成型时间公式: 其中 ﹑ ﹑ ﹑ ﹑ ﹑ 分别为总成型时间﹑层数﹑ 层与层之间的中间处理时间﹑ 需成型的材料体积﹑层厚﹑单位材料面积所需的固化时间 §2.2 三维模型的分层处理(续) 三 ﹑常见的分层算法(请同学们看书!) §2.3 扫描路径的生成技术 一 ﹑切片轮廓数据的生成 三角形面片与切平面的交点组成的有序点集构成STL切片后的截面轮廓信息,将这些点顺序连接成多条折线.其中第 条折线的点集为: 生成折线的规则: 1 折线应是封闭的多边形,不存在自相交和不封闭的情况; 2 是足以描述此折线的最少点,不应该有冗余的数据点; 3 切片后的折线多边形应是实体区域的(内或外)边界,其正方向 为:沿封闭折线前进时,区域总保持在左侧. §2.3 扫描路径的生成技术(续) 二 ﹑关于扫描 分层后的模型得到的是截面轮廓,此截面轮廓的扫描路径生成问题就是如何填充截面轮廓的问题.截面轮廓的扫描路径包括轮廓扫描和填充扫描. 对于一根扫描线,要经过以下三个基本步骤: 1 求交 --- 计算扫描线与多边形各边的交点. 2 排序---把所有求得的交点按增序或降序排列. 3 交点配对---按第一个交点与第二个交点构成第一个扫描段, 第三个交点与第四个交点构成第二个扫描段,如此形成 加工时的实体扫描段集合. §2.3 扫描路径的生成技术(续) 三 ﹑光斑半径补偿 在树脂固化过程中,光斑中心运动的边界线不能是切片