基于轮廓失效的覆膜砂激光快速成型方法研究

摘要

本文以普通铸造覆膜砂为成型材料，采用激光烧失的办法实现轮廓失效，在成型方法及应用方面进行了初步的探讨。文章在总结了国内外分层处理技术的基础上，针对基于STL文件进行分层处理存在的一些不足，提出了一种在SolidWorks环境中实现直接分层的方法，该方法能有效的提取实体模型的截面轮廓信息，并以分段有理三次多项式的形式描述，能很方便的生成截面轮廓路径、填充路径和在非零件部分划分网格线。对于由该方法生成的加工代码，成功的在SolidWorks中实现了三维轮廓重构和实体重构。

目录

文摘

英文文摘

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1前言

1.1快速成型概述

1.1.1快速成型技术的原理

1.1.2快速成型技术的分类

1.2基于轮廓失效的快速成型方法

1.3快速成型过程中的分层处理技术的发展现状

1.3.1快速成型过程及前处理

1.3.2基于间接模型的切片

1.3.3基于直接模型的切片

1.3.4自适应分层

1.3.5分层处理技术的发展趋势

1.4本文的主要研究内容

2基于CAD模型的直接分层技术

2.1基于轮廓失效的覆膜砂激光快速成型的分层要求

2.2基于Solidworks的直接切片

2.2.1Solidworks二次开发简介

2.2.2软件的设计思想

2.2.3分层方向的选择

2.2.4截面轮廓信息的提取

2.3扫描路径的生成

2.3.1切片轮廓数据的处理

2.3.2代码数据格式

2.4算法

2.4.1路径优化算法

2.4.2区域填充算法

2.5代码重构

2.5.1轮廓重构

2.5.2实体重构

2.6软件界面设计及主要功能

3基于轮廓失效的覆膜砂激光快速成型控制系统

3.1系统总体分析

3.1.1系统硬件简介、各部分性能分析

3.1.2控制系统功能要求

3.2控制系统的加工控制

3.2.1激光扫描加工控制

3.2.2铺粉运动控制

3.2.3其他单轴运动

3.3控制系统软件设计

3.3.1软件结构

3.3.2界面设计

3.4系统特色和技术指标

3.4.1系统特色

3.4.2技术指标

4基于轮廓失效的覆膜砂激光快速成型工艺的研究

4.1激光与覆膜砂的作用机理

4.1.1覆膜砂的受热特性

4.1.2激光与覆膜砂的作用机理

4.2成型工艺的影响因素

4.2.1激光烧失的数学模型

4.2.2激光功率和扫描速度

4.2.3层厚

4.2.4翘曲分析

4.3激光功率与扫描速度的匹配关系图

4.4脱模处理

4.5简单后处理

4.6最终工艺流程

5基于轮廓失效的覆膜砂激光快速成型方法实现快速铸造

5.1快速铸造简介

5.2无模铸造工艺的优势

5.3实现无模铸造的工艺流程

5.4应用实例

5.4.1伞齿轮

5.4.2叶轮

5.4.3齿轮组合件

结 论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表学术论文情况及专利