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快速成型技术(Rapid Prototyping technology,RP)是上世纪80年代末期发展起来的一项先进制造技术,是制造技术领域的一项突破性进展。它是在计算机控制与管理下,根据零件的CAD模型,采用材料精确堆积的方法制造原型或零件的技术,是一种基于离散/堆积成型原理的新型制造方法。
近年来,快速成型技术由于其诸多优点而倍受学术界和制造业关注。但是,目前RP制件的精度还不能令人满意,这将严重阻碍该技术的推广和应用。RP制件的精度问题已经成为快速成型领域里的研究热点之一。
本文针对快速成型技术目前存在的制件精度问题,主要从以下几个方面进行了研究和探讨。
首先,从系统的角度分析了RP制件精度的影响因素,并提出了建构RP制件精度控制体系。
其次,通过对RP制件表面不同部位精度要求的差异性分析,提出了关键部位精度补偿的思想和实现方法,在满足STL模型整体精度要求的前提下,减少了STL模型数据量,节省了一定的磁盘空间,提高了RP系统数据处理速度。
第三,为了合理简化STL模型,提出通过过滤部分钝角三角形简化STL模型的方法,对于进一步缩小STL文件的尺寸收到了较好的效果。
最后,分析了成型方向与RP制件表面台阶误差的关系。以发动机盖外板为例,介绍局部误差补偿方法的应用,讨论了三角形平面在成型方向上的倾斜程度对于制件表面粗糙度的影响,评价了成型方向对阶梯误差的影响。