作者：趙桂范 林樂(lè)川 楊娜
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=+j>?Yi 一、前言
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G,i 快速成型技術(shù)是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)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(chǎng)響應(yīng)速度為第一的方針狀況下，可以縮短市場(chǎng)開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
` 'y[i r*!sA5 快速成型技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）技術(shù)集成度高，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化；（2）制造成本與產(chǎn)品的復(fù)雜程度無(wú)關(guān)；（3）產(chǎn)品的單價(jià)幾乎與批量無(wú)關(guān)；（4）綠色的加工技術(shù)。以累加思想實(shí)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(xiàng)重大突破，其理論、工藝的完善以及精度的提高等，對(duì)快速成型技術(shù)的普及和應(yīng)用有著極其重要的影響。
RuHM D" HrZ\=1RB 成型加工過(guò)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(duì)成型加工精度的影響因素及改進(jìn)措施的研究，對(duì)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(yàn)所采用的快速成型設(shè)備是AFS快速成型機(jī)。
xW;-=Q 4(f4 4' ^ 二、數(shù)據(jù)處理誤差
U,4:yc,)s yE e4{j$ 2.1格式轉(zhuǎn)換誤差
tj_+0J$sw: :}Tw+S5 CAD模型的STL格式轉(zhuǎn)換即是用三角形面片逼近實(shí)際模型表面，轉(zhuǎn)換為所謂的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)文件格式。STL文件的精度等級(jí)不同，所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換誤差也不同。STL文件的精度是指用STL格式擬合最大允許誤差。實(shí)際上，如果原幾何模型完全由直邊組成，則STL格式擬合絕對(duì)準(zhǔn)確，沒(méi)有任何誤差；否則，存在擬合誤差。例如同一個(gè)圓分別使用4個(gè)及6個(gè)三角形的STL格式表示，如圖1所示。
由此可見(jiàn)，精度要求越高，三角形面片的數(shù)目越多，它所表示的模型與實(shí)際模型就越逼近，但與此同時(shí)，STL文件數(shù)據(jù)量也將劇增，加大了后續(xù)數(shù)據(jù)處理的運(yùn)算量。另外，三角形面片也會(huì)隨精度提高而變小，在模型的細(xì)節(jié)部位會(huì)出現(xiàn)大量極為細(xì)小的三角形面片，增大數(shù)據(jù)處理的難度。而且在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中常常產(chǎn)生致命的錯(cuò)誤。因此，較好的方法是根據(jù)工藝條件和制件的精度要求選擇適當(dāng)?shù)腟TL格式精度。
,HFoy-Yq *M_Gu{xc 2.1 分層切片誤差
OyG$ ]C "38ya2* 將CAD模型進(jìn)行STL轉(zhuǎn)換后，接著便要對(duì)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(shí)其頂面和底面是距球心高度分別為h1 、 h2的兩個(gè)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(shí)際輪廓圓的半徑為r，此時(shí)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(kāi)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。
@]H:=Q'gj tGs=08 ` 三、設(shè)備誤差
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