發(fā)布時(shí)間：2023-08-10 20:15

　　本文在研究分析3MF文件組成、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析和提取的基礎(chǔ)上,對(duì)3MF模型實(shí)體和平面顏色進(jìn)行三維重構(gòu),并推導(dǎo)出3MF模型旋轉(zhuǎn)、縮放和平移理論,為上位機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)提供了基礎(chǔ)。本文研究分析了打印參數(shù)對(duì)于表面質(zhì)量的影響,并在觀(guān)察擠出絲材斷面形貌的基礎(chǔ)上,提出了鼓形變形假設(shè)和均勻擴(kuò)展變形假設(shè),并以此提出各成型面的的表面粗糙度計(jì)算模型。通過(guò)對(duì)比兩種假設(shè)下的表面粗糙度計(jì)算模型結(jié)果,表明均勻擴(kuò)展變形假設(shè)表面粗糙度計(jì)算模型在保持精度不變的前提下,簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程。本文利用遺傳算法,對(duì)打印參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。利用權(quán)值系數(shù)法,賦予各平面不同的粗糙度權(quán)值構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)�；贑#Winform平臺(tái)開(kāi)發(fā)遺傳算法運(yùn)算框架并編寫(xiě)遺傳算法初始化、計(jì)算求解以及結(jié)果輸出等各項(xiàng)功能。本文基于C#Winform和SharpGL圖形庫(kù),開(kāi)發(fā)了上位機(jī)軟件。設(shè)計(jì)了 3MF模型旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等空間操作功能。設(shè)計(jì)了遺傳算法優(yōu)化和權(quán)值設(shè)置功能,將開(kāi)源切片軟件Slice3r嵌入到處理軟件中,實(shí)現(xiàn)了切片分層、路徑填充以及生成Gcode代碼的功能。設(shè)計(jì)了 Gcode代碼讀取功能,能夠在USB模式下與打印機(jī)通訊,并實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)打印。通過(guò)對(duì)比優(yōu)化前與優(yōu)化后的模...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 3D打印技術(shù)概述
    1.2 熔融沉積表面質(zhì)量?jī)?yōu)化現(xiàn)狀
    1.3 課題提出及研究意義
    1.4 本課題主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 章節(jié)安排
2 3MF模型分析與處理
    2.1 3MF文件分析
        2.1.1 3MF文件組成
        2.1.2 3D模型文件分析
        2.1.3 3MF文件數(shù)據(jù)提取
    2.2 3MF模型旋轉(zhuǎn)理論計(jì)算
        2.2.1 3MF模型繞X軸旋轉(zhuǎn)理論計(jì)算
        2.2.2 3MF模型繞Y軸旋轉(zhuǎn)理論計(jì)算
        2.2.3 3MF模型繞Z軸旋轉(zhuǎn)理論計(jì)算
    2.3 3MF模型其它空間理論計(jì)算
        2.3.1 3MF模型縮放理論計(jì)算
        2.3.2 3MF模型平移理論計(jì)算
    2.4 本章小結(jié)
3 打印參數(shù)對(duì)FDM制件影響分析
    3.1 打印參數(shù)對(duì)于FDM制件表面質(zhì)量影響分析
    3.2 鼓形變形假設(shè)的粗糙度理論計(jì)算
        3.2.1 表面粗糙度概念及計(jì)算方法
        3.2.2 鼓形變形假設(shè)中成型角度對(duì)粗糙度形成的理論分析
        3.2.3 水平成型面的表面粗糙度計(jì)算
        3.2.4 垂直成型面的表面粗糙度計(jì)算
        3.2.5 傾斜成型面的表面粗糙度計(jì)算
    3.3 均勻擴(kuò)展變形的粗糙度理論計(jì)算
        3.3.1 均勻擴(kuò)展變形假設(shè)中成型角度對(duì)粗糙度形成的理論分析
        3.3.2 水平成型面的表面粗糙度計(jì)算
        3.3.3 垂直成型面的表面粗糙度計(jì)算
        3.3.4 傾斜成型面的表面粗糙度計(jì)算
    3.4 鼓形變形假設(shè)與均勻擴(kuò)展變形假設(shè)計(jì)算精度對(duì)比
    3.5 本章小結(jié)
4 基于遺傳算法的打印工藝參數(shù)優(yōu)化算法
    4.1 遺傳算法
        4.1.1 遺傳算法初始化
        4.1.2 遺傳運(yùn)算
    4.2 考慮平面權(quán)重的3D打印工藝參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 平面粗糙度的計(jì)算
        4.2.2 適應(yīng)度函數(shù)的構(gòu)建
    4.3 基于遺傳算法的工藝參數(shù)計(jì)算
        4.3.1 構(gòu)建遺傳算法的計(jì)算框架
        4.3.2 計(jì)算結(jié)果輸出
    4.4 本章小結(jié)
5 上位機(jī)軟件開(kāi)發(fā)
    5.1 上位機(jī)程序界面
        5.1.1 C#Winform平臺(tái)
        5.1.2 上位機(jī)界面各功能模塊
    5.2 處理軟件各功能實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 3D模型放大縮小功能實(shí)現(xiàn)
        5.2.2 3D模型旋轉(zhuǎn)平移功能實(shí)現(xiàn)
        5.2.3 3D模型工藝參數(shù)優(yōu)化計(jì)算功能
        5.2.4 優(yōu)化后的3D模型再生功能
    5.3 與3D打印機(jī)連機(jī)打印功能
        5.3.1 基于Slic3r軟件的3D模型處理
        5.3.2 Gcode代碼讀取及顯示
        5.3.3 基于USB串口的在線(xiàn)打印
        5.3.4 界面Gcode代碼與打印同步功能實(shí)現(xiàn)
    5.4 本章小結(jié)
6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
    6.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與方法
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象
        6.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
    6.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    6.3 優(yōu)化算法驗(yàn)證
        6.3.1 粗糙度計(jì)算
        6.3.2 計(jì)算結(jié)果分析
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 課題總結(jié)
    7.2 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果



本文編號(hào)：3841150