基于SLA技术的3D打印机控制软件系统设计与实现-软件工程专业论文.docxVIP

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 必威体育官网网址□， 在 年解密后适用本授权书。 不必威体育官网网址□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 摘 要 随着社会的发展和科学技术的进步，人们对于信息化、智能化和高效化的要求 越来越高，这促使快速成型技术得以迅速发展。立体光固化成型技术（SLA）是快 速成型技术中应用最广泛的技术之一，因此，基于 SLA 技术的 3D 打印机成为国内 外研究的热点。本次设计是针对基于 SLA 技术的 3D 打印机控制软件系统而进行， 该软件有效的缩短了产品生产周期，降低了生产成本，实现微型化、智能化以及信 息化。 基于 SLA 技术的 3D 打印机控制软件系统开发过程中选择 Visual C++ 6.0 为开发 环境，应用了 MFC 应用程序框架，采用 Rational Rose 建模工具进行 UML 建模，同 时，通过 OpenGL 软件接口实现了三维模型的显示及动态仿真。该控制软件系统首 先读取 STL 格式的三维模型文件，通过三维模型可视化模块实现对三维模型读取、 显示和交互操作；然后完成工艺规划数据处理，对 STL 文件中的数据进行拓扑信息 重构、分层切片以及路径规划，得到二维平面数据；最后进行加工过程的动态仿真， 通过双缓存机制实现，并生成 G 代码，在与下位机进行通信后，使下位机完成三维 模型的逐层制造。对于整个控制软件系统而言，工艺规划数据处理是重难点。拓扑 信息重构将冗余的数据进行拓扑结构的重建，而基于拓扑信息重构的分层切片算法 大大提高了切片的效率，切片完成后获得若干二维轮廓信息，通过扫描填充模块后， 将得到二维平面信息。由于扫描填充的方式不同，将获得不同的扫描路径，选择最 佳扫描路径可以提高三维模型的加工效率。 基于 SLA 技术的 3D 打印机成功实现了从 STL 文件格式到 G 代码文件格式的转 换，这是下位机进行三维模型加工的前提。该控制软件系统满足了功能性需求，同 时，整个系统具有良好的人机交互性能和较强的可操作性。 关键词：立体光固化成型技术 三维模型 拓扑信息重构 分层切片 路径规划 Abstract With the development of science and technology and society, it is more and more high to the requirement of informatization , intelligence and efficiency for humans，which led to the rapid development of rapid prototyping technology. Stereo Lithography Apparatus (SLA) is one of the most widely used rapid prototyping technology, so Three Dimensional (3D) printer based SLA technology has become a hot research at home and abroad. The design of 3D printer control software is carried out based on SLA technology, the software has effectively shorten the production cycle, reduced production costs and achieved miniaturization, intelligence and informatization. In the development process, the software of 3D printer control system based on SLA technology uses Vis