作者：趙桂范 林樂川 楊娜
4hx4/5[^ $D W__h 一、前言
30W.ks5( :3[;9xCHj 快速成型技術(shù)是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來的一項高新技術(shù)[1]。它不僅在制造原理上與傳統(tǒng)方法全然不同，更重要的是在目前制造策略以市場響應(yīng)速度為第一的方針狀況下，可以縮短市場開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，提高企業(yè)的競爭力。
t 7D~JAx6 7$mB. \| 快速成型技術(shù)具有以下優(yōu)點：（1）技術(shù)集成度高，整個生產(chǎn)過程數(shù)字化；（2）制造成本與產(chǎn)品的復(fù)雜程度無關(guān)；（3）產(chǎn)品的單價幾乎與批量無關(guān)；（4）綠色的加工技術(shù)。以累加思想實現(xiàn)零件制作的快速成型技術(shù)是制造技術(shù)領(lǐng)域的一項重大突破，其理論、工藝的完善以及精度的提高等，對快速成型技術(shù)的普及和應(yīng)用有著極其重要的影響。
eig{~3 )|6OPR@(#/ 成型加工過程中，必須保證一定的制作精度和表面質(zhì)量，影響制件精度的因素是多方面的[2]。對成型加工精度的影響因素及改進(jìn)措施的研究，對快速成型技術(shù)的發(fā)展和普及應(yīng)用具有重要的意義[3,4]。本文試驗所采用的快速成型設(shè)備是AFS快速成型機(jī)。
_+ OCI%=: Pq, iR J 二、數(shù)據(jù)處理誤差
/\MkH\zg 89 j*uT 2.1格式轉(zhuǎn)換誤差
{_4`0J`3 |W*5<2Q9 CAD模型的STL格式轉(zhuǎn)換即是用三角形面片逼近實際模型表面，轉(zhuǎn)換為所謂的事實上的標(biāo)準(zhǔn)文件格式。STL文件的精度等級不同，所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換誤差也不同。STL文件的精度是指用STL格式擬合最大允許誤差。實際上，如果原幾何模型完全由直邊組成，則STL格式擬合絕對準(zhǔn)確，沒有任何誤差；否則，存在擬合誤差。例如同一個圓分別使用4個及6個三角形的STL格式表示，如圖1所示。
由此可見，精度要求越高，三角形面片的數(shù)目越多，它所表示的模型與實際模型就越逼近，但與此同時，STL文件數(shù)據(jù)量也將劇增，加大了后續(xù)數(shù)據(jù)處理的運算量。另外，三角形面片也會隨精度提高而變小，在模型的細(xì)節(jié)部位會出現(xiàn)大量極為細(xì)小的三角形面片，增大數(shù)據(jù)處理的難度。而且在數(shù)據(jù)處理過程中常常產(chǎn)生致命的錯誤。因此，較好的方法是根據(jù)工藝條件和制件的精度要求選擇適當(dāng)?shù)腟TL格式精度。
^<3{0g-"AW 1&RB=7.h 2.1 分層切片誤差
S 3s6 M'VJE|+t 將CAD模型進(jìn)行STL轉(zhuǎn)換后，接著便要對其進(jìn)行分層處理。分層是用一簇平行平面沿某一設(shè)定方向與STL模型求截交線得到輪廓信息。以半徑為 的球體為例，如圖2a所示，從中截出特定的一段，設(shè)其STL格式為圖2b所示，這時其頂面和底面是距球心高度分別為h1 、 h2的兩個圓，設(shè)其半徑分別r1 、r2 。
如果分層平面位于頂面或底面之間，設(shè)其距球心高度為h，所在平面實際輪廓圓的半徑為r，此時分層所得到的多邊形將不是半徑為r的圓的內(nèi)接多邊形，而是半徑為r’的圓的內(nèi)接多邊形。r或r’的大小分別表示為：
所以，為了減少或消除數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生的誤差，開發(fā)能直接從CAD模型獲取成型機(jī)能接受的輪廓信息的軟件迫在眉睫。
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=fJ /6 三、設(shè)備誤差
W5/| . } ?)H:.]7-x 3.1 托板 方向運動誤差
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