自由曲面體設(shè)計及其快速成型理論與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著市場競爭的日益激烈,產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和價格已成為決定企業(yè)興衰的重要因素,因而提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本的技術(shù)和方法,是每個企業(yè)最為關(guān)注的問題。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)品開發(fā)周期的優(yōu)點,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、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,通過兩方面工作來達到提高生產(chǎn)率、降低成本的目的:一方面對曲面重構(gòu)的方法進行改進,利用型值點代替控制點進行計算,減少了計算步驟,提高了重構(gòu)效率;另一方面對零件的分層方向進行研究,重點探討確定支撐材料的使用量最少的分層方向,以達到降低生產(chǎn)成本的目的。論文首先在NURBS曲面基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上,分析了型值點和控制點對曲線曲面的不同作用以及它們的內(nèi)在聯(lián)系,對已有的曲面重構(gòu)方法進行了比較和分析,提出了利用型值點來代替控

3、制點進行曲面重構(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,對零件的成型方法和支撐技術(shù)進行了分析,提出了利用CAD軟件提取實體不同方位的最大輪廓、計算支撐材料體積,進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平臺和VB語言開發(fā)了基于最大邊界輪廓的分層方向優(yōu)選計算模塊,實現(xiàn)了對自由曲面造型物體自動確定最佳成型方向。最后通過實例對本文所提出的方法進行了驗證,證明了