快速成形CAD模型的轮廓曲线直接分层新算法.pdfVIP

设计 ·研 究 《电加工与模具))2015年第2期 快速成形CAD模型的轮廓曲线直接分层新算法 周惠群 ，吴建军 (西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 ，陕西西安 710072) 摘要：基于快速成形中的三维CAD实体模型，在分析传统层片厚度计算方法原理的基础上， 提出了一种 CAD模型的轮廓曲线直接分层新算法。该算法通过 3个平行于Z轴的平面去和CAD 模型求交，进而得到3条沿着z轴的轮廓曲线，然后采用对 3条轮廓曲线加权的方法 ，垂直于z轴 剖切三维CAD模 型，得到满足误差要求的一系列层 片，以实现快速成形的分层制造。最后通过 实 例对该 自适应分层算法进行了验证，证明了该算法的可行性和正确性。 关键词：实体模型；轮廓曲线；加权；分层算法 中图分类号：TG669 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009—279X(2015)02—0043—04 New DirectSlicingAlgorithm forContourCurveofCAD M odelBasedonRapidPrototyping ZhouHuiqun，WuJianjun (TheKeyLlaboratoryofContemporaryDesignandIntegratedManufacturingTechnology， No~hwestem PolytechnicalUniversity，Xian710072，China) Abstract：Thispaperpresentsanew algorithm fordirectslicingofCAD modelcontourcurve， which based on theanalysisofcalculation oflayerthicknesson thetraditionalmethod aboutrapid prototyping．In thealgorithm，through threeparalleltotheZ-axisplane，the CAD modelhasbeen intersected，and then getthreealong theZ—axiscontourcurve．Also，using themethodofthe three contourcurvesweighted，cutting the3D CAD modelperpendiculartotheZ-axissection．A seriesof layershave been gotwhich satisfy the errorrequirements，in orderto achieve the layered rapid prototypingmanufacturing．Finally，theadaptiveslicingalgorithm wasvalidatedbyan examplewhich provesthefeasibilityandcorrectnessofthealgorithm． Keywords：objectmodel；contourcurve；weighted；slicingalgorithm 快速成形又称分层制造 ，是 20世纪 80年代末 泛的研究。Jamieson等[11提出比较连续切片轮廓的边 产生和发展起来 的新型制造技术 。快速成形设备根 缘来确定层片厚度 ；蔡道生等闭提出基于切片轮廓 据零件 的定向分层 CAD模型中的某一层片的二维 信息来确定层片厚度 。这两种方法对切片轮廓计算 轮廓信息 自动生成截面加工路径 ，然后沿该路径选 精度要求较高，一般需多次计算切片轮廓 ，实际应 择性地固化或切割具有一定层厚的成形材料 ，形成 用较少 。Kulkarni等 提出根据顶尖高度计算层片 一 层零件薄片，并沿分层方 向逐层制造 ，直到形成