Slicing 3D CAD Model Directly with ObjectARX

An algorithm for compensating the varying section contour within the extent of each layer thickness is proposed to improve the rapid prototyping part’s shape and size precision.

快速成型中提高成型精度的曲面分层

传统成型方式只使用平面层造成零件表面精度不高,针对这一问题研究了曲面混合分层切片,并提出了一种检测成型整体精度的方法。自动检测模型中可以曲面打印的部分,使用更加精准的邻域法向均值算法计算偏移曲面,并对原始模型进行处理生成平面基底;针对实际中较为复杂模型,编写了碰撞检测和成型顺序规划算法,可根据实际成型设备的情况生成无碰撞的刀具路径。最后,实测打印多个零件对比,证明曲面打印能够大幅提升表面质量,拥有更低的表面粗糙度和更高的整体精度。

快速成形领域中的直接切片研究

对比了直接切片文件与 STL 文件各自的优缺点 ,介绍了 CLI、SL C等多种直接切片文件格式 ,提出采用英国 Delcam公司的 PIC文件作为直接切片数据描述格式的方案。实际制件应用中发现 ,PIC文件采用直线、圆锥曲线、三次 Bezier曲线描述 2维截面轮廓 ,在精度、文件大小、处理时间等方面都优于线性近似描述格式。

CAD模型的直接切片在快速成形系统中的应用

概述 STL切片、容错切片、直接切片、直接适应性切片等多种模型切片方式。介绍直接切片研究工作及其在武汉滨湖机电技术产业有限公司的应用情况 。

基于自由曲面点云的快速原型制作技术研究

针对不附加任何拓扑和几何信息的云状数据三维重建问题,提出了对点云直接进行分层处理快速制作原型的新方法。在对点集进行空间结构划分的基础上,采用最小距离关联点对方法提取层面轮廓线数据,并对其加以匀化和精整从而直接生成快速成形机的层片接口文件,避免了常规方法存在的耗时和需要很高的造型技巧等不足,而且片面的错误校验与修补等繁琐工作也将不再进行,提高了快速成形前处理的效率,非常适合分层实体制造(LOM)等成形工艺。

快速成形中直接切片补偿曲线转接方法研究

对快速成形制造中直接切片补偿曲线转接方法进行了分析,提出了曲线转接时微线条的处理方法;并在AutoCAD环境下利用ARX开发了软件,用提出的方法实现了真实边界中补偿曲线转接。

基于STEP的非均匀自适应分层方法

现有的自适应分层方法,通常对整个零件采用同一个最大的尖顶高度要求,实际上,大多数零件由于表面的重要程度不同,而需要不同的尖顶高度要求。对零件的不同表面采用不同的尖顶高度要求,可以进一步提高自适应分层的效率。为此,提出了一种在CAD系统外直接对STEP标准CAD模型进行非均匀自适应分层的方法,CAD系统与分层系统之间的数据交换采用STEP中性文件的格式。选择好零件的制作方向后,用户可根据零件表面的重要程度指定不同的尖顶高度要求,然后系统自动对CAD模型进行自适应分层。最后给出了分层实例,并对结果进行分析。

快速成形技术中基于STL模型的分层算法研究

提出了一种基于STL模型新的分层算法.通过分析STL模型三角形面片之间的邻接关系,建立了有向图,采用递归分层方法实现了具有容错能力的快速分层.为了进一步提高算法的效率,对算法进行了改进,首先,利用所谓信息继承技术确定了每个截面轮廓第一个切割的三角面片;然后,根据每个轮廓环第一个切割的三角面片,直接确定了截面轮廓的正确走向.实验表明,该算法不仅能够高效实现STL模型的分层,而且运行稳定可靠.

一种基于STEP的CAD模型直接分层方法

提出了一种基于产品模型数据交换标准的3维计算机辅助设计实体模型直接分层方法,零件的原始计算机辅助设计模型以产品模型数据交换标准中性文件的格式输入分层系统,系统提取其几何拓扑信息并重建计算机内部几何模型。用户选择零件的制作方向并指定分层厚度后,系统自动对计算机辅助设计模型进行直接分层,分层结果可直接送到各种快速成型系统加工。基于产品模型数据交换标准的计算机辅助设计模型直接分层不依赖任何特定的计算机辅助设计系统,通用性、灵活性好,而且产品模型数据交换标准文件的数据量大大小于STL文件,有利于网络化设计与制造环境下的数据传输与交换。

基于3D CAD模型表面Z向特征曲线的自适应分层方法

为提高快速成形中3D CAD模型的分层效率和分层精度,定义了模型表面Z向特征曲线的概念及提取原则,建立了模型表面几何特征到层厚的直接映射关系,提出一种基于模型表面多处兴趣特征的快速自适应分层算法。该算法利用Z向特征曲线提取CAD模型表面的兴趣特征,通过特征曲线几何特征到层厚的直接映射关系快速确定分层点处的适应性层厚,整个层厚计算过程不存在冗余计算。结果表明,该算法能够高效地计算复杂形状3D模型在分层点处的最优层厚,实现3D模型的快速自适应分层。

三维CAD模型直接切片技术及其在快速成型中的应用

利用 Power SHAPE造型软件进行直接切片研究 ,以直线、圆锥曲线和三次 Bézier曲线作为直接切片轮廓描述的基本元素 ,以 PIC文件作为切片数据描述的接口标准 ,以 Auto Section宏获取任意复杂 CAD模型的直接切片轮廓描述数据 .以三次 Bézier曲线为例 ,研究曲边平面环域的光栅填充算法及其实现 .在此基础上 ,开发了直接切片数据处理软件 PDSlice,描述了该软件的主要输入 /输出数据接口以及 PIC模型重构方法 ,并将其成功地应用在自主研制成功的 HRPS- III型选择性激光烧结 (Selective L aser Sintering,SL S)快速成型系统中 ,制作了一批直接切片塑料件 ,取得了良好的效果 .文中的直接切片方法对微机械快速成型制件的精度保证具有重要的意义 .

三维模型的直接分层软件研究与开发

探讨了从STEP中性物理文件中获取CAD模型几何拓扑信息的方法 ,提出了基于STEP的直接分层处理方法。研究了基于AutoCAD的直接分层处理技术 ,提出了可独立运行的基于DXF文件的面框模型的直接分层处理方法以及AutoCAD环境下基于AutoCAD实体模型的直接分层处理方法并予以实现。

快速成型系统中自适应的直接切片算法的研究

为了解决CAD模型转换成STL模型时出现误差、均匀切片时加工时间和表面质量难以协调的问题,提出了自适应的直接切片算法。该算法调用商用软件中切片函数对模型直接切片,切片厚度选择采用自适应切片方法。首先求出能够表示模型垂直方向轮廓变化情况的参考曲线,然后在切片时根据参考曲线上各点处切线确定在该处的切片厚度。使用该算法避免了用三角面片逼近CAD模型时的误差,而且根据参考曲线上点的切线决定切片的厚度,不需要试切,在保证模型表面精度的同时提高了成型效率。

RE/RP集成系统中基于STL的精确分层方法

为克服STL网格化文件存在容易丢失精度等固有缺陷,提出基于STL的精确自适应分层系列算法,从提高分层截面的轮廓曲线精度出发,同时考虑到后续数控插补的适应性,采用曲率连续的适应性强的Clothoid曲线拟合算法,重构曲线轮廓并得到拟合加工点;同时在自适应分层中采用垂直轮廓参考曲线上点的切线角决定切片的厚度,有效提高了切片精度和效率,最后采用熔融沉积成形系统进行快速成形验证。结果表明,该方法有效减小了原有的STL格式文件的固有误差,提高了快速成形制件的加工表面质量和效率。

快速成型技术中适应性分层方法

熔融沉积制造工艺中,三维模型的分层处理是造成台阶效应的直接原因.台阶效应会降低零件的表面质量.减小台阶误差的传统方法是减小分层厚度和选择合理的分层方向.为了解决传统方法中成型精度与成型效率难以协调的问题,介绍了一种适应性分层方法,首先求出能够反映模型表面形状的参考曲线,然后根据参考曲线上曲率变化情况确定分层厚度.该方法适用于截面轮廓线为抛物线形状的零件,在保证成型精度的前提下极大地缩短了成型时间,同时建立成型时间的评价模型,分析了成型时间的影响因素.

快速成型中直接切片边界曲线补偿方向判定

在分析快速成型制造中直接切片真实边界曲线补偿方向特点的基础上,提出了一种将曲线边界转化为直线多边形进行补偿方向判定的方法,并阐述了该判定方法的几何意义。在AutoCAD环境下利用ARX开发软件,实现了真实边界中曲线补偿方向的自动识别。其优点是不需要将曲线用细小的直线段逼近,利用曲线直接确定边界补偿方向,提高了计算速度,减少了加工件微小特征的丢失。

面向快速成型制造的CAD平台内嵌式通用接口

面向快速成型设备的CAD平台中的内嵌式通用接口 ,可直接在CAD建模环境下对零件模型实施自适应直接切片操作 ,同时生成以片层结构数据集为单位的快速成型接口文件 ,该接口使用NURBS曲线对各截面的片层结构轮廓进行精确地解析重构 ;依据重构后的NURBS截面轮廓 ,自动填充功能可精确地生成快速成型设备的X ,Y向栅线扫描路径。实验数据表明 ,与利用STL模型切片获得的多义线轮廓对比 ,经NURBS解析重构后的自适应直接切片轮廓与原始轮廓间的拟合误差降低 98%以上 ,所需的NURBS线段数目比拟合STL模型截面轮廓的多义线数目减少 77%以上。

激光快速成形中直接切片处理技术的研究

激光快速成形是近年来发展起来的一项高新制造技术,文章针对激光快速成形前处理过程中使用的STL(STere-oLithography)格式文件的信息冗余量大、数据处理时间长、精度差、需要检查和修改等缺点,提出了对三维CAD模型直接切片的方法,通过对模型的直接切片,能减少数据处理时间,降低文件规模,提高工件精度。直接切片的方法在MDT(Mechani-calDesktop)软件平台上得到了实现。

基于有效交叉点搜索的PS边界补偿重建算法

研究了快速成形数据处理中封闭PS边界曲线补偿重建算法,分析了快速成形数据处理过程中截面多边形补偿的特点及有效交叉点形成规律。提出了基于有效交叉点搜索的补偿边界重建的新算法。该算法在已开发的RPM数据处理软件中得到成功应用,可提高已有数据处理软件的稳定性,实现了RPM的OFFSET加工轨迹的生成。

一种有效的CAD模型直接分层算法及实现

CAD模型分层算法是RP(Rapid Prototyping)数据处理的核心.针对RP数据处理的研究热点,提出了一种基于网格划分的CAD模型直接分层算法,并在MDT(MechanicalDeskTop)环境下,将其应用于自主二次开发的RP分层软件中.实践证明:该算法简单可靠、易于实现、不遗漏交线,是一种较理想的曲面与平面的求交算法.