自由曲面體設(shè)計(jì)及其快速成型理論與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和價(jià)格已成為決定企業(yè)興衰的重要因素,因而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本的技術(shù)和方法,是每個(gè)企業(yè)最為關(guān)注的問(wèn)題。快速成型技術(shù)以其能夠快速地制造具有復(fù)雜形狀的產(chǎn)品樣件,縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的優(yōu)點(diǎn),受到了現(xiàn)代企業(yè)的普遍重視?；谏鲜霰尘?本文在分析熔融沉積成型工藝的特點(diǎn)、原理以及影響成型結(jié)果的因素的基礎(chǔ)上,指出了曲面重構(gòu)和分層方向在FDM成型工藝中對(duì)提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本所起到的重要作用,并提出了建立面向F

2、DM快速成型的軟件系統(tǒng)的思路,通過(guò)兩方面工作來(lái)達(dá)到提高生產(chǎn)率、降低成本的目的:一方面對(duì)曲面重構(gòu)的方法進(jìn)行改進(jìn),利用型值點(diǎn)代替控制點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,減少了計(jì)算步驟,提高了重構(gòu)效率;另一方面對(duì)零件的分層方向進(jìn)行研究,重點(diǎn)探討確定支撐材料的使用量最少的分層方向,以達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。論文首先在NURBS曲面基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上,分析了型值點(diǎn)和控制點(diǎn)對(duì)曲線曲面的不同作用以及它們的內(nèi)在聯(lián)系,對(duì)已有的曲面重構(gòu)方法進(jìn)行了比較和分析,提出了利用型值點(diǎn)來(lái)代替控

3、制點(diǎn)進(jìn)行曲面重構(gòu)的方法,提取了曲面的相關(guān)特性參數(shù),建立了曲面重構(gòu)軟件模塊。本著降低快速成型成本的目的,對(duì)零件的成型方法和支撐技術(shù)進(jìn)行了分析,提出了利用CAD軟件提取實(shí)體不同方位的最大輪廓、計(jì)算支撐材料體積,進(jìn)而確定支撐材料使用量最少的分層方向的方法。在此基礎(chǔ)上,利用Solidworks平臺(tái)和VB語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了基于最大邊界輪廓的分層方向優(yōu)選計(jì)算模塊,實(shí)現(xiàn)了對(duì)自由曲面造型物體自動(dòng)確定最佳成型方向。最后通過(guò)實(shí)例對(duì)本文所提出的方法進(jìn)行了驗(yàn)證,證明了