并行栅格扫描填充路径及其规划算法

深入分析快速成形制件翘曲变形的原因后,提出一种全新的扫描填充路径——并行栅格路径及其规划算法.按照这种路径能够近似、并行地完成整个待成形二维平面区域的扫描填充过程,在减小XY向温度梯度的同时,均匀化不同位置材料成形后的冷却收缩约束力,使得不同位置材料的冷却收缩趋于同步和均匀,减小了制件的整体翘曲变形量.实验表明,该算法能够在与其他类型路径的规划算法大致相当的时间和空间复杂度下,获得扫描填充性能更加优越的路径.

快速成型技术中的分区扫描路径产生算法

提出了一种分区扫描矢量生成算法。该算法在扫描矢量生成过程中,不需对每条扫描矢量进行区域判断,提高了算法的效率;同时,对扫描区域之间的衔接路径进行了优化,减少了空行程,提高了加工效率。

凹多边形凸分解算法在快速原型中的应用

快速原型是近年来兴起的一项新技术,而扫描路径规划是其核心问题之一。在众多路径生成算法中,分区式扫描由于在制件精度和效率上存在着诸多优势,逐渐成为应用最为广泛的算法。将计算机图形学中的凹多边形凸分解方法应用到分区算法中,将复杂的情形化繁为简,避免出现多边形求交的情形,极大地减小了算法的复杂程度。该算法作为快速原型路径生成软件的基本算法,已经在熔融沉积(FDM)快速原型机中应用,提高了制件的精度,缩短了加工时间。

基于电子束快速成形金属粉末扫描路径试验

扫描路径的优化对于提高电子束快速成形工艺的效率和加工质量具有较大影响,设计4种不同的电子束快速成形的扫描路径,针对投影扫描和轮廓线偏置扫描的温度场进行了有限元计算和试验.结果表明,采用轮廓线偏置扫描时只需较小的电子束电流就能使粉末达到较高的温度,高温区域与扫描区域一致,即得到的成形区域与扫描区域一致,扫描区域上各点的熔化量也基本一致,成形件表面比较均匀平整,且有利于下次铺粉,成形效果均优于投影扫描.同时偏置间距越小,成形效果越好.

基于SLS快速成形工艺的分区域扫描路径研究

在对现有的激光扫描方式进行实验研究和理论分析的基础上 ,找出了零件产生翘曲变形的原因 ,提出了一种新的扫描分区方法 。

考虑潜在起点的RP路径排序问题研究

充分考虑路径排序问题的一般性,建立了快速成形中扫描填充加工路径排序优化问题的两种完整数学计算模型,提出并证明了路径的遍历策略及简化定理。引入路径潜在起点的概念,设计了基于所有路径潜在起点(而非仅仅原始起点)的全局贪婪搜索求解算法。该算法不仅适用于所有路径排序问题,而且因为扩大了搜索范围,避免了一般贪婪算法对路径内节点初始排列次序的依赖性,求出了路径排序问题的全局更优解。

基于Voronoi图的快速成型扫描路径规划

平面轮廓边界偏置线的生成策略是螺旋扫描路径规划的关键,也是影响激光快速成型精度和效率的重要因素。文中论述了基于V orono i图理论的螺旋路径规划方法,主要内容包括:继承波阵面传播法思想的多连通域V orono i图算法;在分析内点特性的基础上提出了两个概念和两个相关定理,并以这两个定理为基础提出了处理量更小的优化内点查找算法;偏置线生成及螺旋扫描路径的生成等。对于单连通域和多连通域的问题有着一致的处理思路,算法上更易实现,并且对单、多连通域使用统一的数据存储结构,方便工程应用。

快速原型制造中小区域数据处理方法研究

深入研究了快速原型加工层面中局部小区域数据给原型加工带来的局部过烧问题,分析了小面域边界补偿后扫描路径重叠的几何特性,充分论证了过烧区域判别的必要性。针对小区域加工时带来的问题,以适当加大小区域表面积,减少扫描路径重叠为原则,提出了一种可行的补救方案。目前该方案已在开发的数据处理软件中应用,运行结果良好。

选区激光熔化快速成型矩形块扫描方式的路径生成算法

算法的核心是将待扫描区域划分为矩阵式的矩形块,块数由用户设定,相邻矩形块间扫描方向相互垂直。这种扫描方式可以改变热应力的方向,并可避免长线扫描。该算法能够有效提高轮廓形状比较简单,但截面面积较大的零件的成型质量。

选区激光熔化快速成型扫描路径优化算法研究

本文针对选区激光熔化成型过程中所存在的翘曲变形、球化等现象及其成因进行了简要分析,并且结合相关文献,提出了重复扫描和分区扫描相结合的路径生成算法。分区避免了长线扫描,因而可以有效减小翘曲变形,一个层面上重复扫描可以减小层间的内应力,并且可以提高熔化层的表面质量,因而此种扫描路径生成算法可以有效地改善零件的成型质量。

快速成型工艺中的路径规划策略

扫描策略的关键技术是生成平面内多边形轮廓的偏置曲线。就快速成型而言,平面的填充策略将影响精度和效率这两个重要指标。路径规划策略包括:基于多连通域Voronoi图波阵面传播法算法的螺旋扫描策略;基于两个新定理的内点查找算法;

基于形状相似性的快速成型扫描算法检索实例

针对快速成型系统采用单一扫描算法带来的缺陷,提出了一种基于切片图形几何形状匹配的综合选取扫描路径的方法。根据pic文件格式,构造边角邻接矩阵(EAAM)和边属性向量(EAV)以表达切片图形的几何形状。并给出了基于上述模型的形式化定义;通过抽取表征EAAM和EAV特征参数建立了一个有效的实例索引机制,提出了形状相似性及实例相似性的度量和计算方法;最后给出了切片图形检索过程的关键算法实现,该方法具有较好的通用性和实用性,能够有效的提高快速成型系统效率。

影响SLS技术发展的因素及改进措施

本文简述了 SLS技术的特点、发展要求 ,通过分析影响 SLS技术发展的主要因素 ,阐述了相应的改进措施 ,并指出了 SLS技术的发展方向。

快速成型扫描路径生成算法

对快速成型扫描线算法进行了软件的开发研究.为了使加工获得的零件具有更好的均匀度、韧性、机械强度等,对已有的路径生成算法进行了研究、对比和改进,以适应高精度快速成型机械的需要.

3D打印的路径规划研究综述

3D打印技术因具备可成型任意形状零件的特点,已被广泛应用于许多领域,路径规划是3D打印制造过程中的关键技术之一。不同的扫描方式对成型精度、成型件的力学性能和成型效率有很大的影响,分别从针对这3个方面的路径规划进行了分析与讨论。最后指出了3D打印路径规划的研究重点。

基于快速成型技术的产品打印成型前处理分析

随着现代工业的不断发展,传统的加工工艺已无法满足许多异形或复杂结构的加工需求。利用先进制造技术快速完成产品的设计开发,满足用户不同需求,缩短开发周期。文章基于快速成型技术,探讨了STL文件、成型方向选择、支撑设置、模型切片分层、层片的扫描路径及填充形式等工艺过程,为产品的快速成型研究及应用提供理论依据。

功能梯度材料零件层片路径扫描算法

提出了一种用于加工功能梯度材料零件的路径扫描算法.首先将功能梯度材料零件进行分层处理,把每一层片内连续分布的材料离散为若干个材料均匀分布的子区域,再对每个子区域分别加工从而实现一定精度要求下功能梯度材料零件的加工制造.给出了路径规划实例,验证了路径扫描算法的正确性.