选择性激光熔化快速成型系统设计与实现

选择性激光熔化快速成型系统设计与实现

论文摘要

选择性激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)技术是20世纪90年代中期出现的一种新型的快速成型(Rapid Prototyping, RP)技术,具有直接快速成型三维立体零件的特点。开发精度高、稳定性好的选择性激光熔化快速成型系统,是国内外一直研究的热点。在国家“863”高技术发展研究计划项目“基于钛合金口腔修复体的关键技术研究”资助下,本文开发出了一种选择性激光熔化快速成型系统,实现了金属零件的快速制造。本文体现了部分研究成果。主要研究结果如下:首先依据选择性激光熔化技术的基本特点,研究并开发出了相应的选择性激光熔化快速成型设备。在此基础上,通过对国内外数控系统的分析,采用了“PC+运动控制器”的开放式数控模式,设计并开发了相应的控制系统。然后重点开发了具有自主知识产权的控制软件。该控制软件不仅具有一般软件的CAD功能,而且还具有与该设备相适应的控制功能。采用面向对象的方法,开发了面向用户的人机交互功能、面向图形的数据处理功能和面向设备的控制功能。在设计的数据结构的基础上,文中详细的介绍了数据处理的三个关键技术:STL(STereo Lithography)文件接口、分层处理和扫描路径生成,并给出了详细的软件实现方法。最后在选择性激光熔化快速成型设备和软件的基础上,进行了初步的工艺研究。得出了初步的优化工艺参数。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 激光快速成型系统控制软件原理
  • 1.3 激光快速成型软件国内外研究现状
  • 1.4 课题来源、目的和意义
  • 1.5 本文研究内容、重点和技术方案
  • 2 激光快速成型系统设备及控制硬件设计
  • 2.1 引言
  • 2.2 设备的设计与制造
  • 2.3 激光熔化快速成型控制系统组成及设计
  • 2.4 本章小结
  • 3 激光快速成型控制系统软件设计
  • 3.1 前言
  • 3.2 控制系统软件结构设计
  • 3.3 控制系统软件功能设计
  • 3.4 本章小结
  • 4 激光快速成型控制软件中的若干关键技术研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 基本图形数据结构设计
  • 4.3 RP 文件接口设计
  • 4.4 STL 模型分层处理
  • 4.5 扫描路径的生成
  • 4.6 本章小结
  • 5 激光快速成型软件实例分析及铺粉工艺研究
  • 5.1 引言
  • 5.2 基础铺粉工艺研究
  • 5.3 SLM 应用实例分析
  • 5.4 本章小结
  • 6 结论与展望
  • 6.1 主要结论
  • 6.2 研究展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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