用三维数控机床实现快速成型的研究

用三维数控机床实现快速成型的研究

摘要：单机形式的快速成型机由于价格昂贵、通用性差使得它的推广受到很大的限制，为此我们提出模块化的RP 思想，研究用常用的三维数控机床实现快速成型的基本方法，在建立起三维几何模型后，通过对截面的分层，规划出层面制作的填充轨迹，进行数控指令的转换与终点判别完成层面的制作.

关键词：数控机床；快速成型；STL 文件


引言
快速成型的成型学原理都是基于分层制作，即通过CAD 建立产品的几何模型并转换成“准标准”的STL 文件，然后对它进行实时分层，生成相应层面的几何数据，扫描头对该区域进行扫描制作出一个薄层，薄层的逐层堆积形成了三维物理模型，可见RP 系统都有共同的几何- 物理基础，这使得它们在软件和硬件的实现上大部分是相同的. 因此我们提出了模块化的快速成型思想：将快速成型系统划分为几何运动学模块、扫描头、辅助工艺装置以及伺服系统等几个独立部分，其中几何运动学模块对于各种RP 是基本相同的，若我们将该模块安装在现成的通用的伺服装置上，并配以相应的扫描头和辅助工艺模块，则可以在普通的三坐标数控机床开发出RP 功能，有效地降低RP 技术的成本并能完成多种工艺的RP 技术的集成.
本文研究用常用的三维数控机床实现快速成型的基本方法：在建立起三维几何模型后，通过对截面的分层，规划出层面制作的填充轨迹，进行数控指令的转换与终点判别完成层面的制作.
1 扫描头与机床主轴的连接
我们设计了一个结构简单的辅助夹持器，一端连接FDM 熔融挤出扫描头，它挤出直径为……