虛擬快速原型系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、快速原型(RapidPrototyping，簡(jiǎn)稱RP)技術(shù)是由CAD模型驅(qū)動(dòng)的逐層堆疊制造三維物理實(shí)體的一類制造技術(shù)的總稱。它無(wú)須任何工/模具即可快速制造出任意復(fù)雜形狀的三維實(shí)體，因此近年來(lái)已成為先進(jìn)制造領(lǐng)域中的一項(xiàng)支柱技術(shù)。然而，昂貴的設(shè)備價(jià)格、有限的功能和成形精度，不同程度地制約著RP技術(shù)的推廣普及。在眾多的成形精度影響因素中，工藝參數(shù)的選擇顯得尤為重要。通常的做法是：為了獲得滿意的制件，需要反復(fù)調(diào)整工藝參數(shù)，既費(fèi)時(shí)成本又高。針對(duì)上

2、述問(wèn)題，本文以選區(qū)激光燒結(jié)(SelectiveLaserSintering，簡(jiǎn)稱SLS)工藝為研究對(duì)象，對(duì)虛擬快速原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的各種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并取得如下研究成果：(1)參照國(guó)產(chǎn)AFS-320型SLS快速成形機(jī)，運(yùn)用VRML和三維造型軟件EDSUGNX2.0建立了虛擬快速成形機(jī)實(shí)體模型，并對(duì)模型材質(zhì)、背景和光照進(jìn)行了處理。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用VRML的Script節(jié)點(diǎn)和外部編程接口EAI，成功地實(shí)現(xiàn)了Java編程對(duì)VRML場(chǎng)景

3、的交互控制。 (2)通過(guò)JavaApplet編程建立了層片文件讀入、NC代碼生成、成形過(guò)程仿真和工件顯示模塊，完成了數(shù)據(jù)的提取、處理和傳遞過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了面向NC文件的成形過(guò)程仿真以及工件虛擬原型的可視化功能。 (3)建立了成形過(guò)程評(píng)估模型，提出了一種基于二維區(qū)域角度劃分的工件體積精確計(jì)算方法，克服了以往整體包容盒體積算法的不足。運(yùn)用該模型，可對(duì)成形過(guò)程及制件質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，進(jìn)而為用戶最終選擇合理的加工參數(shù)提供依據(jù)。