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随着快速成形技术的发展,人们对制件的精度越来越重视。通过不断改进成形工艺和成形材料的性能,其精度已有很大的提高。然而在快速成形技术中,目前普遍采用基于STL文件的数据处理方式,再加上在成形过程中难以克服的阶梯效应,这就在一定程度上限制了制件精度的进一步提高。此外,现有快速成形系统中的CAD、数据处理和监控加工软件彼此独立,使得其前处理过程想当繁琐,要求操作人员必须具有较高的素质。针对上述问题,本文在深入研究直接分层和自适应分层方法的基础上,基于MDT软件环境,开发了RP数据处理软件。所作的主要工作如下: (1) 提出一种基于网格划分的参数曲面与平面求交算法。这种算法简单、实用,已成功地应用于基于CAD模型直接分层的RP数据处理软件中。 (2) 提出一种综合考虑法线与面积的自适应分层算法,并针对同一模型对自适应分层和等厚分层的误差分布作了比较。结果表明,在相同的尖峰误差条件下,自适应分层能明显提高加工效率。 (3) 在深入研究MDT(Mechanical Desktop)中三维模型表示方法的基础上,运用Autodesk公司提供的MDT二次开发工具ObjectARX和MDT API,成功地实现了对MDT模型信息的提取,进而使直接自适应分层算法得以实现。 (4) 对直接分层得到的数据进行了工艺规划。实现了对层片轮廓线段的排序、拟合、刀具补偿以及轮廓内部填充和扫描路径优化等。 (5) 根据RP数据处理系统的功能需求,对整个软件进行系统设计,并对各个功能模块进行集成。该系统不但提供了目前RP系统普遍采用的CLI文件输出接口,而且还自定义了一种新的由直线和圆弧组成的CLA文件接口,从而为后续监控加工模块的实现和整个CAD/CAPP/RP系统的集成奠定了基础。 本课题的研究,对提高快速成形制件质量、简化数据前处理过程、促进RP设备的重新定位具有重要的理论意义和实用价值。