基于CAD系统的快速成形层片轮廓扫描数据的直接提取

为避免快速成形中采用CAD模型的转换模型造成层片轮廓扫描数据精度损失,研究了在CAD系统内部直接提取层片轮廓扫描数据的方法．分析了层片理论轮廓扫描边界中高次曲线的离散方式,定义了层片轮廓扫描面积偏差的概念,建立了CAD模型直接分层截面轮廓边界离散模型,实现了在CAD系统内部直接提取层片轮廓扫描数据,并在聚苯乙烯泡沫材料成形机上进行了试验．结果表明,CAD系统和快速成形系统之间可以避开三维CAD模型的STL转换等近似处理环节,从而获取高品质的轮廓扫描加工数据．     

基于STEP的多功能梯度材料信息融合方法

基于STEP实体模型提出了一种融合多功能梯度材料信息与几何信息的方法．通过选择参考特征井指定材料分布函数，将材料信息添加到面、壳等几何实体中，从而实现材料信息与几何信息的融合。通过截面轮廓内部各点的材料值与点到参考特征的距离的映射，得到层内的材料分布信息，从而实现功能梯度材料零件模型的分层处理．     

MDT环境下RP自适应分层算法中关键问题的研究

分层信息处理是快速成形系统软件中数据处理的重要环节。本文在MDT环境下对自适应分层算法中的关键问题进行了深入探讨。在自适应分层中,实现了MDT模型信息的提取,首次提出了基于法线和面积计算法综合判断层厚的方法,在此基础上,对二维截面进行处理,从而完成了二维截面轮廓信息重构。     

激光快速成型系统中自适应分层算法及实现

在对激光快速成型原理进行介绍的基础上，提出了一种能够根据三维实体轮廓变化情况自动选取分层厚度的自适应分层算法，其特点为：在确定某层的分层厚度时，不需要多次的试切过程，只要利用前一层片截面多边形上各边的顶点坐标，以及与各边相关的三角面片的对应关系和三维实体的点、面、边的拓扑信息，就可以直接计算出下一层满足分层精度要求的分层厚度，可以提高计算效率，在论文中对该算法的实现方法和实验结果进行了介绍。     

空间多面体颗粒的三维重构及其参数的统计分析

文章介绍了对多面体的空间分布进行三维计算机重构的算法设计与程序实现,并对产生的颗粒的半径、表面积、体积等参数进行了统计分析。该程序能够在给定的空间内生成随机分布的任意数目的规则颗粒,再经由分层切片方法得到空间分布的规则颗粒的一系列平行截面,通过识别相邻平行截面上各轮廓线之间的匹配关系,实现了相邻两层轮廓线上下轮廓点之间的匹配,并由此得到相应的三角面片,将三角面片逐一连接后,实现了规则颗粒空间分布的三维计算机重构。该项技术为材料微观组织结构定量表征和性能评估奠定了基础。     

柔性三维拉弯成形零件的形状控制

对柔性三维拉弯成形工艺进行了研究,给出了三维弯曲成形件的数学表达式.通过分析柔性三维拉弯成形过程中型材的水平和垂直方向的变形,给出了控制成形件水平方向和垂直方向形状的单元体调形方法与夹钳的拉弯轨迹计算方法.根据柔性三维拉弯工艺中单元体调形多点控制的特点,定义了多点模具的调形参数,给出了单元体与成形件接触的几何关系,并给出了描述单元体上多点模具包络形状的三次B样条插值方法.基于上述的几何关系和多点模具的调形参数,使用圆弧对夹钳的拉弯轨迹进行计算.对L形截面铝型材的三维拉弯成形实验结果表明,成形件轮廓误差小于0.7%,验证了上述方法的实用性.     

基于点云截面数据点的多轮廓排序算法

针对使用切片技术提取的点云截面数据点的多轮廓排序问题,提出了一种简便有效的算法.该算法分为两步,首先通过最近邻域搜索,根据距离阈值依次生成各个轮廓的闭合多边形,完成多轮廓截面数据点的粗排序和轮廓分离,然后将剩余数据点依照最小夹角原则插入到相应的轮廓闭合多边形中,达成截面数据点的精确排序.实验证明,该算法可对逆向工程中各种复杂的截面数据点实现精确排序和轮廓分离,将无序数据点转化为有序数据点,排序结果稳定、准确.     

多轮廓三维立体视景图像的投影检测算法

针对多轮廓三维立体模型进行高精度建模中,因为视觉切换和光线强度衰减产生斑点和投影,需要进行投影检测分离,提高图像品质的问题,提出一种基于相似度特征纹理分割的多轮廓三维立体视景图像的投影检测算法.该算法先根据已知的多轮廓三维模型雏形对所有的建模点进行遍历建模分析,再对遍历后的建模点进行模型重构,构造含积分递推多项式的平面起控基函数,最后采用多轮廓图像的曲线混合函数初始化检测模型,得到改进的三维立体视景图像投影检测迭代方程,用相似度特征纹理分割方法实现对视景图像的投影检测改进,解决了图像投影检测不准确的问题.仿真结果表明,该算法能有效实现对图像的投影检测分离,图像成像保持度更好,提高了图像成像品质.     

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.     

阶梯特征钣金件多道次双点渐进成形策略

针对复杂钣金件采用单点渐进成形技术加工时会产生几何精度低和板厚分布不均的问题,提出了一种多道次双点渐进成形策略.以2种典型的复合圆台形件为研究对象,基于多道次双点独立或协同运动方法,合理规划加工区域并设计出适当的中间过渡轮廓,最终形成多道次双点渐进成形策略.通过将新的双点成形策略与传统单点渐进成形结果进行对比分析,结果表明,在工艺参数相同的情况下,与单点渐进成形技术相比,新的策略成形出的成形件的轮廓精度更高,厚度减薄率明显降低,厚度分布更均匀.