快速成形数据处理 - 360文档中心

快速成型技术个人实验报告

开放性实验快速成型制造技术实验报告班级：学号：姓名：指导教师：一：快速成型介绍快速原理制造技术，又叫快速成型技术，（简称RP技术）；英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP技术），或 RAPID PROTOTYPING MANUFACTURING，简称RPM。

RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。

不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。

但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。

形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。

RP系统的基本工作原理RP系统可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。

当然，整个过程是在计算机的控制下，由快速成形系统自动完成的。

不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所不同，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。

这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。

每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。

RP技术是在现代CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。

RP技术的基本原理是：将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地烧结一层接一层的粉末材料（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂）形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。

快速成型与快速模具制造技术及其应用课程作业

速成型技术的成型方法多达十余种，目前应用较多的有立体光固化(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、分层实体制造(LOM)、熔积成型(FDM)等。这些工艺方法都是在材料累加成型的原理基础上，结合材料的物理化学特性和先进的工艺方法而形成的，它与其他学科的发展密切相关。
1、立体光固化(SLA) 该方法是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的一种快速
二、 STL数据文件及处理
快速成型制造设备目前能够接受诸如STL，SLC，CLI， RPI，LEAF，SIF等多种数据格式。其中由美国3D Systems公司开发的STL文件格式可以被大多数快速成
型机所接受，因此被工业界
认为是目前快速成型数据的
准标准，几乎所有类型的快速成型制造系统都采用STL 数据格式。
五、CT图像数据处理软Mimics
Mimics软件简介
Mimics软件是比利时Materialise公司面向医学CT或MRI数据模型处理的运行在Windows 操作系统环境下的高度集成的三维图像处理软件，该软件能在几分钟内将CT或MRI数据转换成三维CAD或快速成型所需的模型文件。其主要功能特点如下：
成型方法。
SLA技术原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂薄层(约十分之几毫米）产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。工作台下移一个层厚的距离，以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，进行下一层的扫描加工，如此反复，直到整个原型制造完毕。由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用，故在工作时只需功率
3、选择性激光烧结(SLS)
研究SLS的有DIM公司、EOS公司、北京隆源公司。该法采用C02激光器作能源，目前使用的造型材料多为各种粉末材料。在工作台上均匀铺上一层很薄的粉末，激光束在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结，一层完成后再进行下一层烧结。全部烧结完后去掉多余的粉末，再进行打磨、烘干等处理便获得零件。目前，成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉，用金属粉或陶瓷粉进行粘接烧结的工艺还正在实验研究阶段。该技术具有原材料选择广泛、多余材料易于清理、应用范围广等优点，适用于原型及功能零件的制造。在成形过程中，激光工作参数以及粉末的特性和烧结气氛是影响烧结成形质量的重要参数，原理如图4所示。

快速成型技术-第六章

6.1 快速成型技术前期处理精度
1、三维建模的形体表达方法随着计算机辅助设计技术的飞速发展,出现了许多三维建模的形体表达方法,目前常见的有以下几种: (1) B-Rep法(Boundary Representation,边界表达法), B-Rep法是根据顶点、边和面所构成的表面来精确地描述三维实体模型的,其优点是能快速地绘制出立体或线框模型;缺点是由于其数据是以表格的形式出现的,因此空间的占用量较大,描述不一定是唯一的,所得到的实体有时不很精确, 有可能会出现错误的孔洞和颠倒现象。 (2) CSG法(Constructive Solid Geometry,构造实体几何法),CSG法又称为 BBG (Building-Block Geometry,积木块几何法),这种方法采用的是布尔运算法则,将一些较简单的如立方体、圆柱体等体元进行组合,得到复杂形状的三维实体模型。其最大优点是数据结构简单,无冗余的几何信息, 实体模型也较真实有效,且可以随时修改;缺点是该实体算法很有限,构成图形的计算量较大而且费时。
(Solid Modeling)和表面造型(Surface Modeling)功能,后者对构造复杂的自由曲面有着重要的作用。常用三维建模软件种类及特点已在第五章详细论述,目前用得最多的是Pro/E软件,由于此软件具有强大的实体造型和表面造型功能,可以构造任意复杂的模·型,因此被广泛使用。
(1) Pro/E软件。Pro/E是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation, PTC)研发的一个非常成功的建模软件。Pro/E软件彻底改变了机械CAD, CAM等传统观念,采用参数化、数字化特征进行产品的三维建模,目前它已成为当今世界机械领域的新标准。利用Pro/E软件进行产品的建模设计,能将设计至生产全过程进行有机地集成,让所有用户都同时参与进行同一产品的设计与制造工作。

lom成型原理

lom成型原理
LOM（Laminated Object Manufacturing）是一种快速成型技术，它使用一种特殊的成型材料和一台激光切割机来创建三维实物模型。

以下是LOM成型的基本原理：
1. 准备模型数据：首先，需要使用计算机辅助设计（CAD）
软件或其他三维建模工具，将所需物体的几何数据转换成电脑可读的格式。

2. 切割材料：LOM的关键是使用激光切割机将薄片材料切割
成所需形状。

切割材料通常是纸张或塑料片，厚度约为0.1-
0.5毫米。

3. 涂敷胶水：切割好的薄片会被粘贴在一张基板上。

这时，切割机会在每个薄片上涂敷一层胶水，以将其固定在基板上。

4. 堆叠薄片：切割好并涂敷胶水的薄片会被依次叠放在一起，直到构成整个模型。

每个薄片的位置和叠放顺序会根据模型设计进行确定。

5. 粘合薄片：切割机通过涂敷胶水的方式，将每个薄片与上一层薄片粘合在一起。

这样，逐层堆叠构建模型的树脂间会被胶水粘接。

6. 移除废材：当模型的所有层次被叠加完成后，需要去除多余的废材。

这些废材通常是模型的轮廓和内部空洞部分。

7. 表面处理：一旦剩余的废材被移除，就可以进行表面处理，例如去除残留的胶水或修整边缘，使模型更加光滑和精确。

LOM成型原理的关键点在于使用激光切割机将薄片材料进行切割，并通过涂敷胶水和粘合薄片的方式逐层堆叠，最终形成完整的三维模型。

这种成型技术具有较高的精度和成品质量，适用于快速制造原型和小批量生产。

4.第四章_快速成型技术中的数据处理

快速原型制造设备目前能够接受诸如STL，SLC，CLI，RPI， LEAF，SIF等多种数据格式。其中由美国3D Systems公司开发的
STL(StereoLithography interface specification)文件格式可以被大
多数快速成型机所接受，因此被工业界认为是目前快速成型数据的准标准，几乎所有类型的快速成型系统都采用STL数据格式。
因此，在快速成型技术实施之前以及原型制作
过程中需要进行大量的数据准备和处理工作，数据的
充分准备和有效的处理决定着原型制作的效率、质量
和精度。在整个快速成型技术的实施过程中，数据的准备是必须的，数据的处理是十分必要和重要的。
ξ4 快速成型技术中的数据处理
第一节 CAD三维模型的构建方法
目前，基于数字化的产品快速设计有两种主要途径：一种是根据
件的还原、模型精度的提高及数字化模型检测等。
ξ4 快速成型技术中的数据处理
反求工程技术不是传统意义上的“仿制”，而是综合应用现代
工业设计的理论方法、生产工程学、材料学和有关专业知识，进行
系统地分折研究，进而快速开发制造出高附加值、高技术水平的新产品。
反求工程对于难以用CAD设计的零件模型以及活性组织和艺术
（4）合法实体规则
STL文件不得违反合法实体规则，即在三维模型的所有表面上，必须布
可能有一个点会落在其旁边三角形的边上，下图便示意了存在问题的点。
因为每一个合理的实体面至少应有1.5条边，因此下面的三个约束条件在正确的STL文件中应该得到满足：面必须是偶数的；边必须是3的倍数； 2×边＝3×面。
ξ4 快速成型技术中的数据处理
（3）取值规则
STL文件中所有的顶点坐标必须是正的，零和负数是错的。然而，目前

逆向工程及快速成型技术

逆向工程及快速成型技术引言逆向工程和快速成型技术是当今数字化时代强有力的工具，对各个行业都有着深远的影响。

逆向工程是通过分析和推导一个产品的设计、构造和功能，来理解并重新构建该产品的过程。

快速成型技术则是通过一系列自动化的加工过程，将数字化设计数据通过三维打印等方式快速转化为实体产品。

本文将介绍逆向工程和快速成型技术的基本概念、应用领域以及未来发展方向。

逆向工程基本概念逆向工程（Reverse Engineering）是指通过分析和推导产品的设计、构造和功能，来理解并重新构建该产品的过程。

它包括对产品的结构、性能、工艺和使用特性等方面的解析，以及对产品的复制和改进。

逆向工程通常通过采集、处理和分析产品的物理数据、CAD模型和软件程序等信息来实现。

应用领域逆向工程可以应用于各个行业和领域。

其中，制造业是逆向工程的主要应用领域之一。

在制造业中，逆向工程技术可以帮助企业快速获取竞争对手的产品信息，对其进行分析和研究，从而提升自己的技术优势。

逆向工程还可以用于产品的维修和改进，通过分析产品的结构和工艺，找出产品存在的问题并进行改进。

此外，逆向工程还可以应用于艺术、文化遗产保护等领域。

发展趋势随着信息技术的不断发展，逆向工程的方法和工具也在不断更新和改进。

目前，逆向工程主要应用于物理产品的分析和复制，但随着虚拟现实和增强现实等技术的发展，逆向工程将更多地应用于数字产品和软件的研究和分析。

此外，随着机器学习和人工智能技术的进一步发展，逆向工程将可以更加自动化和智能化，提高工作效率和准确性。

快速成型技术基本概念快速成型技术（Rapid Prototyping）是一种通过自动化的加工方法，将数字化设计数据快速转化为实体产品的技术。

它通过将设计数据转化为三维模型，并通过三维打印等方式进行快速制造。

快速成型技术可以减少产品开发周期和成本，提高生产效率。

应用领域快速成型技术被广泛应用于工业设计、医疗器械、汽车制造、航空航天等领域。

常用快速成型基本方法简介

1前言快速成型(Rapid Prototyping)是上世纪80年代末及90 年代初发展起来的高新制造技术，是由三维CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称。

它集成了CA D技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。

由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。

与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。

通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段相结合，已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。

2 快速成型的基本原理快速成型技术采用离散/堆积成型原理，根据三维CAD模型，对于不同的工艺要求，按一定厚度进行分层，将三维数字模型变成厚度很薄的二维平面模型。

再将数据进行一定的处理，加入加工参数，产生数控代码，在数控系统控制下以平面加工方式连续加工出每个薄层，并使之粘结而成形。

实际上就是基于“生长”或“添加”材料原理一层一层地离散叠加，从底至顶完成零件的制作过程。

快速成型有很多种工艺方法，但所有的快速成型工艺方法都是一层一层地制造零件，所不同的是每种方法所用的材料不同，制造每一层添加材料的方法不同。

快速成型的基本原理图快速成型的工艺过程原理如下:(1)三维模型的构造:在三维CAD设计软件中获得描述该零件的CAD文件。

一般快速成型支持的文件输出格式为STL模型，即对实体曲面做近似的所谓面型化(Tessellation)处理，是用平面三角形面片近似模型表面。

以简化CAD模型的数据格式。

便于后续的分层处理。

由于它在数据处理上较简单，而且与CAD系统无关，所以很快发展为快速成型制造领域中CAD系统与快速成型机之间数据交换的标准，每个三角面片用四个数据项表示。

快速成型技术与试题-答案

试卷一、填空题1.快速成型技术是由计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)、材料增加成形(MAP)技术等若干先进技术集成的；2.3.快速成型技术的主要优点包括成本低，制造速度快，环保节能，适用于新产品开发和单间零件生产等4.光固化树脂成型（SLA）的成型效率主要与扫描速度，扫描间隙，激光功率等因素有关5.快速成型技术的英文名称为：Rapid Prototyping Manufacturing（RPM），其目前也被称为：3D打印，增材制造；6.选择性激光烧结成型工艺（SLS）可成型的材料包括塑料，陶瓷，金属等；7.选择性激光烧结成型工艺（SLS）工艺参数主要包括分层厚度，扫描速度，体积成型率，聚焦光斑直径等；8.快速成型过程总体上分为三个步骤，包括：数据前处理，分层叠加成型（自由成型），后处理；9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高，加工周期短，成本低，高度技术集成等；10.快速成型技术的未来发展趋势包括：开发性能好的快速成型材料，改善快速成形系统的可靠性，提高其生产率和制作大件能力，优化设备结构，开发新的成形能源，快速成形方法和工艺的改进和创新，提高网络化服务的研究力度，实现远程控制等；11.光固化快速成型工艺中，其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构，支撑结构的主要作用是防止翘曲变形，作为支撑保证形状；二、术语解释1.STL数据模型是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议，是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。

STL 文件由多个三角形面片的定义组成，每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。

stl 文件是在计算机图形应用系统中，用于表示三角形网格的一种文件格式。

它的文件格式非常简单，应用很广泛。

STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。

STL是用三角网格来表现3D CAD模型。

常用快速成型基本方法简介

1前言快速成型(Rapid Prototyping)是上世纪80年代末及90 年代初发展起来的高新制造技术，是由三维CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称。

它集成了CA D技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。

由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。

与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。

通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段相结合，已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。

2 快速成型的基本原理快速成型技术采用离散/堆积成型原理，根据三维CAD模型，对于不同的工艺要求，按一定厚度进行分层，将三维数字模型变成厚度很薄的二维平面模型。

再将数据进行一定的处理，加入加工参数，产生数控代码，在数控系统控制下以平面加工方式连续加工出每个薄层，并使之粘结而成形。

实际上就是基于“生长”或“添加”材料原理一层一层地离散叠加，从底至顶完成零件的制作过程。

快速成型有很多种工艺方法，但所有的快速成型工艺方法都是一层一层地制造零件，所不同的是每种方法所用的材料不同，制造每一层添加材料的方法不同。

快速成型的基本原理图快速成型的工艺过程原理如下:(1)三维模型的构造:在三维CAD设计软件中获得描述该零件的CAD文件。

一般快速成型支持的文件输出格式为STL模型，即对实体曲面做近似的所谓面型化(Tessellation)处理，是用平面三角形面片近似模型表面。

以简化CAD模型的数据格式。

便于后续的分层处理。

由于它在数据处理上较简单，而且与CAD系统无关，所以很快发展为快速成型制造领域中CAD系统与快速成型机之间数据交换的标准，每个三角面片用四个数据项表示。

基于快速成型的CAD模型数据转换之对比

，
。
示的多面体模型
，
。
ＣＡＤ软件
，
如ＩＡＳｎｇａｈｃ、Ｓｌｗｏｋ、－ＤＥ、Ｕｉｒｐｉｓｏｉｒｓｄ
ＰｏＥ、ＡｕｏＡ等都支持ＳＬ文件ｒ／ｔＣＤＴ
的输入、输出。相对于其他数据格式：而言，ＳＬ文件主要的优势在于数据Ｔ格式简单和良好的通用性，其后续切ｊ片算法易于实现，在快速成形领域得到了广泛应用，成为该领域事实上的接Ｉ标准和最常用的数据交换文件。：１
图１快速成型制造的数据处理过程
但由于ＳＬ模型是对ＣＤ模型的表ＴＡ
收稿日期：２１－８００１０－３作者简介：蔡冬根（９４１７一），男，江西南昌人，副教授，博士研究生，研究方向为模具ｃ／ＡＭ和快速成型。ＡＤｃ第３卷３第１期１２１ —１（［１０１１下）８：１
Ｉ
面近似，无论ＳＬ文件格式及ຫໍສະໝຸດ 基于ＳＬ的软件如ＴＴ
何改进，也很难满足高精度零件的加工。
匐似
而减速器箱盖虽然具有更大的模型尺寸，但由于模型中几何元素简单、自由曲面数目很少，所以转换生成的三角面片数仅为９８，对应ＳＬ文件２０个Ｔ仅２６Ｋ３９Ｂ。从ＳＬＧＳ和ＳＥＴ、ＩＥＴＰ三者的对比来看，一般而言，ＣＤ模型的ＳＰ文件数据量最小，ＡＥＴ

快速成型工艺的基本流程

快速成型工艺的基本流程快速成型工艺简介什么是快速成型工艺快速成型工艺（Rapid Prototyping，简称RP）是一种利用计算机辅助设计和制造技术，通过相继固化材料，逐层堆积形成所需产品的一种快速制造工艺。

它通过直接处理数据文件，并通过逐层叠加材料的方式，不用模具，实现了从CAD模型到实体产品的快速转化。

快速成型工艺的意义快速成型工艺是工业制造领域中的一项重要技术，它的出现大大缩短了产品开发周期，提高了产品设计的灵活性和精确度，降低了制造成本，促进了现代制造业的发展。

快速成型工艺的基本流程快速成型工艺的一般流程快速成型工艺的一般流程包括：1.CAD设计：首先，通过计算机辅助设计软件（CAD）进行产品的三维建模。

2.STL文件生成：将设计好的产品模型文件导出为标准三维打印格式的文件，通常是STL文件格式。

3.制造参数设置：根据所选的快速成型工艺方法和材料的特性，设置好相应的制造参数，如层厚、填充密度等。

4.打印准备工作：根据所选快速成型工艺的要求，准备相应的打印设备和材料。

5.快速成型工艺的处理：将STL文件导入快速成型机器中，通过计算机控制，逐层叠加材料，并按照预设的层厚进行固化或粘接。

6.后处理：完成打印后，对产品进行去除支撑结构、研磨平整、喷涂、热处理等后续处理工作，以获得符合要求的成品。

快速成型工艺常用方法光固化造型（Stereolithography，缩写SLA）SLA是一种常见的快速成型工艺方法，它利用紫外线激光束逐层照射光敏感树脂，使其固化成固体。

具体流程如下：1.准备工作：准备好SLA设备和液体光敏感树脂。

2.数据预处理：将CAD设计好的模型转换为STL文件，并设置切片参数。

3.光固化：在液体树脂中，利用激光束逐层照射，使树脂固化。

4.后处理：将固化后的产品从液体中取出，去除支撑结构，使用紫外线曝光设备进行后固化。

熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，缩写FDM）FDM是另一种常见的快速成型工艺方法，它利用熔融的热塑性材料通过喷头逐层堆积成型。

Aurora软件简介

第一章 Aurora软件简介Aurora是专业快速成形(简称RP)数据处理软件,它接受STL模型,进行分层等处理后输出CLI格式标准文件,可供多种工艺的快速成形系统使用. Aurora软件功能非常完备,处理STL文件方便,迅捷,准确,使用特别简单,能有效地提高RP加工的效率.一,功能简介概括起来,Aurora软件具有如下功能:1,输入输出:能够输入输出STL文件,CSM(压缩的STL格式)文件,CLI文件.读取速度快,能够处理上百万片面的超大STL模型.2,三维模型的显示:在Aurora中可方便地观看STL模型的任何细节,并能测量输出.鼠标+键盘的操作简单,快捷,拥用户可以随意观察模型的任何细节, 甚至包括实体内部的孔,洞,流道等.基于点,线,面三种基本元素的快速测量, 自动计算,报告选择元素间各种几何关系,不需切换测量模式,见图1—1. 1—1 三维实体和剖面显示图形3,校验和修复:自动对STL模型进行修复,用户无须交互参与;同时受动编辑功能,大大地提高了修复能力,不用回到CAD系统重新输出,节约时间,提高工作效率,见图1—2.图1—2 STL模型校验和自动修复4,成形准备功能:在Aurora中,用户可以对STL模型进行变形(平移,旋转,镜像等,分解,合并,切割等几何操作;自动排样(二维,三维)可将多个零件快速地放在工作平台上或成形空间内,提高快速成形系统的效率,见图1—3.图1—3 模型分割5,自动支撑功能:根据支撑角度,支撑结构等几个参数,Aurora自动创建工艺支撑.支撑结构自动选择,只能程度高,无需特别培训和专业知识.6,分层功能:可将STL文件分层,能输出不同工艺的层片文件,容错性能好,对STL 模型上的裂缝,空洞等错误能自动修复,见图1—4.图1—4 图形分层显示二,运行环境CPU: 最低PIII500以上硬盘: 最小20G,推荐40G以上内存: 最小256M,推荐512M以上操作系统:Windows98,WindowsNT,Windows2000,WindowsXP(推荐)网卡: 10/100M以太网卡光驱: 24X以上显示器:最低15"彩显,800*600,推荐17"彩显,1024*768以上.第二章 Aurora工作界面及基本使用环境第一节Aurora软件的启动方式及工作界面1 ,Aurora软件启动方法Windows环境下(Windows NT,Windows2000 ,Windows XP操作系统)有两种方法:1)通过双击Windows桌面CATIA快捷图标启动CATIA软件.2)通过点击Windows桌面"开始程序 Beijing yinhuaAurora(FDM)"启动该软件.2 ,Aurora工作界面完成以上启动操作,系统进入Aurora工作界面.如图2-1所示.2—1 Aurora用户界面用户界面是Aurora的核心,所有的模型校验与修复,测量与修改,几何变换,模型分层等操作都可以在此完成.Aurora工作界面由三部分组成:1,上部为工作空间和工具条.2,左侧为工作区窗口,有控制台和输出两个窗口,显示STL模型列表等;3,右侧为图形窗口,显示STL或CIL模型,该窗口右侧还有快捷操作栏.第二节Aurora基本使用1,载入STL模型STL格式是快速成型领域的数据转换标准,几乎所有的商用CAD系统都支持该格式,如Pro/E,UG/II,AutoCAD,SolidWork等.在CAD 系统或反求系统中获得零件的三维模型后,就可以将其STL格式输出,供快速成形使用.具体载入方法如下几种:1)选择菜单"文件输入 STL"即可载入STL模型.2—2 载入STL模型2)在工作区窗口的空白处单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择"输入STL"或者按快捷键"CTRL+L".当系统载入STL和CLI模型后,会将其名称加入左侧的"控制台"窗口.用户可以在控制台内选择STL模型,也可以用鼠标左键在图形窗口选择STL模型.2,载入CLI模型选择"文件输入 CLI"可以打开并显示CLI模型,.如图1—图2—4 读入CLI模型Aurora中可以方便地观看STL 模型的任何细节,并能测量,输出.全部的显示命令都在视图和标准视图两个工具条中.2,显示模式线框显示:以连接线的形式显示图形.透明显示:以透明方式显示.渲染 :以三维渲染方式显示图形.是最常用的显示模式.包围盒 :简化模型,以模型的正交包围盒显示.线框显示透明显示渲染显示包围盒显示图3—1各种显示模式3,标准视图系统预社了7种标准视图:顶视图,底视图,左视图,右视图,前视图,后视图,等轴测视图.顶视图底视图左视图右视图前视图后视图等轴测视图图3—2 各种标准视图4,剖面显示在观察复杂模型的内部结构时,常采用剖面显示.用户可以定义剖面的法向和位置,并观察剖面的前后两部分.具体操作方法:点击剖面键,出现如下图2—7所示对话框.图3—3 剖面显示对话框剖面视图中,按照X,Y,Z方向的不同可以选择不同的剖面.,还可以选择剖面相反一边的模型.STL模型操作包括坐标变换,模型分割,分解,和合并等操作.1,坐标变换坐标变换是对STL模型进行缩放,平移,旋转,镜像等.这些命令将改变模型的几何位置和尺寸.具体操作:点击"模型几何变换",弹出如下对话框.图4—1 几何变换对话框有几种情况:平移,平移至,旋转,缩放.图4—2"平移"与"平移至"图4—3旋转效果图2,处理多个STL模型快速原形工艺一般可以同时成形多个原型.Aurora也可以同时处理多个STL 模型.系统载入多个STL模型后,可以分别对他们进行处理,也可以一起进行处理.具体操作方法是:依次载入多个STL模型,在左侧的窗口中会依次显示各个STL文件名,用户可以在树状列表中选择其中的一个作为击活的STL模型,显示为粉色.图4—4 同时载入多个STL模型1)合并为方便多个STL模型处理,Aurora可以将多个STL模型合并为一个STL模型并保存.具体操作方法为:工作区窗口选择零件,然后单击鼠标右键,选择弹出式菜单中的"合并"(或选择模型合并工具条按钮)图4—5 多个模型合并合并后所有的模型都变为粉色,成为一个STL模型,如下图.图4—6 多个模型合并后的整体STL模型分解命令与合并命令正好相反.2)分割分割命令是将一个STL模型在一个确定的高度上分解为两个STL模型.具体操作为:在突袭功能窗口的空白处电击右键,弹出一个快捷菜单,选择其中的"分割"按钮.系统弹出如图4—7对话框.分割位置确定后,单击"确定"按钮,STL模型被分割为上下两部分,生成两个STL模型,如图4—9 所示.图4—7 分割操作图4—8 分割操作图4—9 模型分割后与分割后移动操作3,模型检验与修复Aurora的处理算法具有较高的容错性,对于一些小错误,如裂缝(几何裂缝和拓扑裂缝),较规则孔洞的空洞能自动缝合,无需修复;而对于法向错误, 由于其设计支撑和表面造型,所以需要进行手工或自动修复.Aurora中,STL模型回自动以不同的颜色显示,当出现法向错误时,该面片回以红色显示处理,需要修复.如图4—10所示.图4—10 含错误的STL模型具体修复方法是:点击下拉菜单"模型检验与修复"或直接点击"检验与修复功能键",弹出如图4—12快捷菜单,一般选取5个校验点,然后确定即可自动校验.图4—11 检验与修复操作过程图4—12 弹出检验与修复对话框校验后模型全部变为粉色,并自动以文本文件的形式给出模型的错误信息,评价答案好:0一般:0不好:0原创:0非原创:0/zt四眼鱼/zt 2008-06-01 23:28满意答案好评率：0%如图4—13所示.图4—13检验与修复结果4,STL模型的测量与修改STL模型测量对于用户是非常重要的工具,它可以帮助用户了解模型的重要尺寸,检验原型的精度,而无需回到CAD中去.具体操作方法是:首先选择被测量的模型,然后选择菜单"模型测量与修改"或单击按钮,进入测量与修改模式.测量与修改的基本元素是"顶点","边"和"面片".图4—14 测量边长图4—15 测量三个点注意: 单击鼠标左键——拾取面片按住CTRL键,然后单击左键——拾取边按住SHIFT键,然后单击左键——拾取顶点Aurora中具有分层功能,FDM工艺的层片包括三个部分,分别为原型的轮廓部分,内部填充部分和支撑部分.轮廓部分是根据模型层片的边界获得的. 内部填充部分是用单向扫描线填充原型内部非轮廓部分.支撑部分是在原型外部,对其进行固定和支撑的辅助结构.具体分层方法是:选择菜单"模型分层"或直接点击切片按钮,启动分层命令,如图5—1所示.图5—1 模型分层过程启动分层命令后,系统弹出如下对话框,填写分层参数,然后确定,系统开始分层.分层后,系统是以CLI格式将分层文件保存在用户指定的文件夹中, 以便调用.图5—2 分层参数对话框图5—3 分层过程CLI文件是用来存储STL模型处理后的层片数据.是Aurora的输出格式,供后续的快速成形系统控制软件使用,在成形机上制造原型.图6—1 全部显示和单层显示Aurora中,可以对分层得到CLI模型进行修改.点击"编辑层片"按钮,进入修改模式.图6—2 显示选取的线段进入修改模式后,可以用鼠标拾取各层的轮廓线和填充线,被拾取的线段就会以不同的颜色显示.完成拾取后,可在弹出窗口单击鼠标右键,弹出图6—3快捷菜单,删除部分线段,如图6—4所示.图6—3 层片修改菜单图6—4 删除部分线段当需要添加时,还可以绘制线条,重新编辑层片。

快速成型技术

2.快速成形工艺快速成形工艺
2.3.选区激光烧结选区激光烧结
2.3.1. SLS工艺原理工艺原理选区激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS )又称为选择性激光烧选区激光烧结，又称为选择性激光烧粉末材料选择性烧结等。结、粉末材料选择性烧结等。 SLS成形机的主体结构是安装两个活塞机构的成形工作缸，一个用于供成形机的主体结构是安装两个活塞机构的成形工作缸，成形机的主体结构是安装两个活塞机构的成形工作缸另一个用于成形，如图。粉，另一个用于成形，如图。
快速成形技术
制作：制作：曾龙飞
1.快速成形技术概述快速成形技术概述
1.1. 零件成形方法分类
在制造业中各种零件的制造工艺按加工后原材料体积的变化分为：在制造业中各种零件的制造工艺按加工后原材料体积的变化分为：去除成形（传统的的车、去除成形（Dislodge Forming）——传统的的车、铣、刨、磨等工艺）传统的的车方法就属于去除成性，它是制造业最主要的零件成型方式。方法就属于去除成性，它是制造业最主要的零件成型方式。受迫成形（Forced Forming）——按其加工材料的自然状态又分为固受迫成形（）按其加工材料的自然状态又分为固态成形法（锻造、冲剪、挤压、拉拔等）、液态成形法（铸造））、液态成形法态成形法（锻造、冲剪、挤压、拉拔等）、液态成形法（铸造）和半液态成形法（注塑）。态成形法（注塑）。添加成形（八十年代初一种全新的制造概念。添加成形（Additive Forming）——八十年代初一种全新的制造概念。）八十年代初一种全新的制造概念通过添加材料来达到零件设计要求的成形方法，通过添加材料来达到零件设计要求的成形方法，这种新型的零件生产工艺就是RP（快速成形）的主要实现手段。艺就是（快速成形）的主要实现手段。生长成形（生长成形（Growth Forming））

快速成型技术

2）三维模型的近似处理。由于产品往往有一些不规则的自由曲面，加工前要对模型进行近似处理，以方便后续的数据处理工作。由于STL格式文件格式简单、实用，目前已经成为快速成型领域的准标准接口文件。它是用一系列的小三角形平面来逼近原来的模型，每个小三角形用3个顶点坐标和一个法向量来描述，三角形的大小可以根据精度要求进行选择。STL文件有二进制码和 ASCll码两种输出形式，二进制码输出形式所占的空间比ASCII码输出形式的文件所占用的空间小得多，但ASCII码输出形式可以阅读和检查。典型的CAD软件都带有转换和输出STL格式文件的功能。
2）快速性。通过对一个CAD模型的修改或重组就可获得一个新零件的设计和加工信息。从几个小时到几十个小时就可制造出零件，具有快速制造的突出特点。
3）高度柔性。无需任何专用夹具或工具即可完成复杂的制造过程，快速制造工模具、原型或零件。
4）快速成型技术实现了机械工程学科多年来追求的两大先进目标．即材料的提取（气、液固相）过程与制造过程一体化和设计（CAD）与制造（CAM）一体化。
型头（激光头或喷头）按各截面轮廓信息做扫描运动，在工作台上一层一层地堆积材料，然后将各层相粘结，最终得到原型产品。
5）成型零件的后处理从成型系统里取出成型件，进行打磨、抛光、涂挂，或放在高温炉中进行后烧结，进一步提高其强度。
3、特点
1）可以制造任意复杂的三维几何实体。由于采用离散／堆积成型的原理．它将一个十分复杂的三维制造过程简化为二维过程的叠加，可实现对任意复杂形状零件的加工。越是复杂的零件越能显示出RP技术的优越性此外，RP技术特别适合于复杂型腔、复杂型面等传统方法难以制造甚至无法制造的零件。
3）三维模型的切片处理。根据被加工模型的特征选择合适的加工方向，在成型高度方向上用一系列一定间隔的平面切割近似后的模型，以便提取截面的轮廓信息。间隔一般取0.05mm~0.5mm，常用0.1mm。间隔越小，成型精度越高，但成型时间也越长，效率就越低，反之则精度低，但效率高。

快速成型技术总结

快速成型技术总结快速成型总结报告一、快速成型技术的发展及原理快速成形技术（RapidPrototyping，简称RP）是二十世纪八十年代末九十年代初兴起并迅速发展起来的新的先进制造技术.是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维物理实体的技术总称，其基本过程是：首先设计出所需零件的计算机三维模型（数字模型、CAD 模型），然后根据工艺要求，按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元，通常在Z向将其按一定厚度进行离散（习惯称为分层），把原来的三维CAD模型变成一系列的层片；再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，自动生成数控代码；最后由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来，得到一个三维物理实体。

快速成型技术的原理：快速成型技术(RP)的成型原理是基于离散-叠加原理而实现快速加工原型或零件.这里所说的快速加工原型是指能代表一切性质和功能的实验件,一般数量较少,常用来在新产品试制时作评价之用.而这里所说的快速成型零件是指最终产品,已经具有最佳的特性,功能和经济性.二、快速成型技术的分类快速成型技术 - 分类快速成型技术根据成型方法可分为两类：基于喷射的成型技术（JettingTechnoloy），例如：熔融沉积成型（FDM）、三维印刷（3DP）、多相喷射沉积（MJD）。

下面对其中比较成熟的工艺作简单的介绍。

SLA技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。

这种液态材料在一定波长和强度的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料也就从液态转变成固态。

1、SLA（光固化成型）SLA工作原理：液槽中盛满液态光固化树脂激光束在偏转镜作用下，能在液态表而上扫描，扫描的轨迹及光线的有无均由计算机控制，光点打到的地方，液体就固化。

成型开始时，工作平台在液面下一个确定的深度．聚焦后的光斑在液面上按计算机的指令逐点扫描，即逐点固化。

当一层扫描完成后．未被照射的地方仍是液态树脂。

然后升降台带动平台下降一层高度，已成型的层面上又布满一层树脂，刮板将粘度较大的树脂液面刮平，然后再进行下一层的扫描，新周化的一层牢周地粘在前一层上，如此重复直到整个零件制造完毕，得到一个三维实体模型。

sla快速成型机的组成和操作流程

sla快速成型机的组成和操作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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快速成型工艺中的数据处理

图10 不同精度情况下表面三角化文件的对比
三、STL数据文件及处理
3.2 STL数据格式类型
STL文件类型：ASCII格式和二进制格式。 ASCII的文件格式：输出的形式可阅读并能进行检查。
二进制格式: 由84个字节(Byte)组成文件头，前80个字节用来表示有关文件、作者姓名和注释的信息，后4 个字节表示三角形面片的数量；对于每个三角形面片，用48个字节来表示三个顶点坐标和面片的外法线矢量，每个坐标用4个字节表示；最后2个不占用字节。
人体形状量测：人体外形量测、医学工程；
造型设计：立体动画、多媒体虚拟实境、广告动画等。
鞋的扫描和反求
复杂曲面的反求
汽车造型的扫描和反求
表面重建
应用于影视动画技术
点云艺术品的点云和反求网格
三、STL数据文件及处理
3.1 STL数据格式简介 STL文件格式是美国3D System 公司于1988 年制定的一个接口协议，是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式，是三维实体模型文件经过三角化处理后得到的模型文件。已成为CAD系统与RPM 系统之间的数据交换标准。
前处理
分层叠加成形
光固化原型－SLA 叠层实体制造－LOM
后处理
构造三维模型模型近似处理
工件剥离或去支撑等
强硬化处理
成型方向选择
切片处理
选择性激光烧结－SLS 熔融沉积制造－FDM ＊＊＊＊＊
图12 典型快速成形系统表面处理
四种方法的特点及存在的问题
光固化原型－SLA :细、薄零件优势突出。激光器价格昂贵，寿命短，运行费用高；材料昂贵。叠层实体制造－ LOM：系统、材料价格较低，运行费用低；需剥离废料，制作薄壁件困难。选择性激光烧结－ SLS：适应多种材料，可直接制作塑料件和注塑模镶块,生产率高,材料利用率高；系统昂贵。熔融沉积制造－ FDM：系统价格较低，生产率太低，材料单一。

基于Magics的激光快速成型三维CAD模型数据处理

ｔｅｒｐｉｏｒＩｉ。ｔｅｐａｅｅｔｆｐｏｕｔａｄｔｅｇｎｒｔｎｏｕｐｒ，ｅｃｅａｒｆＳｒｆｌｈｌｃｍｎｒｄｃｎｈｅｅａｉｆｓｐｏｔｔ．Ｑｕｅｌｈｒｃｓｎ — ｈｅｏｏｉｋｙｔｅｐｅｉｅｍａｕ
维普资讯 http://wwwቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基亏Ｍａｉｇｓ的激光快速成型三维ＣＤ模型数据处理ｃＡ
苏州大学机电工程学院（１０１葛盛傅戈雁孙承峰巩磊２５２）
【摘要１Ｍａｉ软件是快速成型行业中数据处理的通用软件。本文介绍了激光快速成型中ｇｃｓ基于Ｍａｉｇｃｓ的三维ＣＡＤ模型的数据处理技术，包括ＳＩＴ文件修复、品的位置放置和支撑产生成等。从而快速地获得精确的制造数据，快速制得所需原型。并【关键词】激光快速成型修复Ｓ数据处理ＴＩ
激光快速成型的数据来源十分广泛，中可其以使用三维造型软件（ＵＧ，ＲＦ如Ｐ０／ＮＧＩＥＮＦＲ等）接生成产品的三维ＣＤ实体模型。使用直ＡＵＧ或Ｐ）ＥＲ（ＮＧＩＥ／ＮＥＲ软件进行造型时，根据应快速成型机的要求，用国际单位制。如果使用采ＰＯ／ＧＩＥ软件进行造型，意应在编ＲＥＮＮＥＲ注辑 —— 设置—— 精度菜单下，精度设置在００将．１ｍｍ以上，则将影响最终产品的精度。本文采用否

快速成型技术的数据处理

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4.3.3 二维层片数据格式
1.SLC格式
SLC格式是Materialise公司为获取快速成型三维模型分层切片后的数据而制定的一种存储格式。是CAD模型的2.5维的轮廓描述，它由Z方向上的一系列逐步上升的横截面组成，这些横截面由内、外边界的轮廓线围合成实体。
5. STL文件的优势
（1）文件生成简单。几乎所有的CAD软件皆具有输出STL文件的功能，同时还可以控制输出的精度。（2）适用对象广泛。几乎所有三维模型都可以通过表面三角网格化生成STL文件。（3）分层算法简单。STL文件数据结构简单，分层算法也相对简单得多。（4）模型易于分割。当零件很大，难以在成型机上一次成型时，就需要将零件模型分割成多个较小的部分，进行分别制造，而分割STL模型相对简单得多。（5）接口通用性好。能被几乎所有的快速成型设备所接受，已成为行业公认的快速成型数据接口标准。
5
2. STL文件的格式
STL文件有文本（ASCII）和二进制（BINARY）两种格式。（1）文本（ASCII）格式
该格式使用四个数据项表示一个三角形面片信息单元facet，即三角形三个顶点坐标，以及三角形面片指向实体外部的法向量坐标。改格式的特点是易于人工识别及修改，但因该格式的文件占用空间太大，目前仅用来调试程序。 ASCII格式的语法如下：
• 误差越小，所需的三角形面片数量越多，形成的三维实体就越趋近于理想实体的形状。但精度的提高会使STL文件变大，同时分层处理的时间将显著增加，有时截面的轮廓会产生许多小直线段，不利于轮廓的扫描运动，导致表面不光滑且成型效率降低。
• 所以，从CAD软件输出STL文件时，选取的精度指标和控制参数应根据CAD模型的复杂程度以及快速成型精度要求的高低进行综合考虑。

模型的分割和拼接(精)

拼接示例2
同时成型两个不同原型
Thank You!
模型的分割和拼接
引言
在实际快速原型制作过程中，若原型尺寸相对于快速成型系统台面尺寸过大、过复杂无法去除支撑或过小，就必须对STL模型进行分割处理或拼接处理。
快速成型技术数据处理
原型尺寸过大
ห้องสมุดไป่ตู้
原型尺寸过小
无法去除内部支持
快速成型技术数据处理
1. 分割
原理：将一个STL文件分成两个新STL文件，即用多个面将一个STL模型分成若干个部分，每个部分重新构成一个独立的STL模型。
快速成型技术数据处理
由于模型基本无较大的曲面，且零件为蜂窝状结构，制作时不易变形，
分割成4个子块
所以分割主要考虑尺寸
的均匀及拼合
2 1 Contents 3
4
各字块成型完成后，需要将其粘结复原再进行后处理。
快速成型技术数据处理
分割示例2
无法去除支撑，内表面无法进行后处理打磨
2. 拼接
快速成型技术数据处理
原理：在两个原STL模型不发生干涉的情况下，按一定
的要求对某一个STL模型进行平移或旋转变换，然后把两个STL模型数据都保存在一个STL文件中，从而两个
STL模型变成了一个新STL模型。
拼接形式：
同一模型拼接
不同模型拼接
快速成型技术数据处理
拼接示例1
同时成型多个相同原型
快速成型技术数据处理
分割时需要考虑的因素：不要从零件结构上的曲面部分进行分割分割好的每一个部分尺寸能尽可能均匀收缩后续拼合方便且不留明显痕迹 Contents Contents
快速成型技术数据处理