基于网格几何信息分组的切片算法研究与实现开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1研究的目的及意义

3D打印是快速成型技术的一种,起源于20世纪90年代中期,其基本原理是以数字模型文件为基础,通过对粉末状金属或者塑料等可粘合材料有规则的打印,然后逐层堆砌的方式进行成型,从而得到与数字模型相一致实体零件。3D打印的过程可以分为一下几个步骤,(1)数学模型的建立。在这个阶段,主要是对零件进行三维建模,以方便后续的切片步骤。(2)模型切片过程。在这个过程中主要完成的是利用切片软件对数学模型进行切片,从而规划出打印机喷头打印时的工作轨迹,从而打印出与数学模型相一致的实体零件。(3)打印阶段。这个阶段时打印的最后一个阶段,也是零件成型的阶段。切片产生的数据通过控制3D打印机,便能够打印出零件,完成3D打印任务。

与传统机加工方式相比,3D打印是增材制造方式,在加工的过程中,原材料的浪费比较小,符合绿色制造的理念。同时,3D打印也有一些目前还为解决的缺点,一个最大的缺点便是打印周期较长,从而造成生产效率低下等缺点,也是其目前应用范围较为狭窄的原因之一。

切片算法是3D打印相关算法中的核心算法,切片技术是从CAD模型到控制驱动3D打印机过程中的关键技术。切片技术的原理是:将模型沿某一方向(如Z轴方向),根据不同的工艺要求,按照一定厚度分层(切片),即将模型离散为一系列二维层面,得到一系列的二维平面信息;然后对切片后的数据信息进行处理,将这些离散的信息与3D打印机的加工参数相结合,生成3D打印机可识别的代码信息。如图1所示。


图1.打印代码生成过程

1.2国内外研究现状分析

切片技术是从 CAD 模型到控制驱动 3D 打印机过程中的关键技术。

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