激光塑性成型技術(shù)應(yīng)用二合一

1、激光塑性成型技術(shù)應(yīng)用塑性加工具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗等顯著特點(diǎn)，已成為當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。根據(jù)專(zhuān)家的預(yù)測(cè)，到21世紀(jì)，零件粗加工的75%和精加工的 50%將采用塑性成形的方式實(shí)現(xiàn)。工業(yè)部門(mén)的廣泛需求為塑性加工新工藝和新設(shè)備的發(fā)展提供了強(qiáng)大的原動(dòng)力和空前的機(jī)遇。新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)面臨著巨大的變革，通過(guò)與計(jì)算機(jī)的緊密結(jié)合，數(shù)控加工、激光成型、人工智能、材料科學(xué)和集成制造等一系列與塑性加工相關(guān)聯(lián)的技術(shù)發(fā)展速度之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣是過(guò)去任何時(shí)代所無(wú)法比擬的，塑性加工新工藝和新設(shè)備如雨后春筍般地涌現(xiàn)，把握塑性加工技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景有助于我們及時(shí)研究、推廣和應(yīng)用高新技術(shù)，推動(dòng)塑性加工技術(shù)的持續(xù)發(fā)展

2、。精密成形技術(shù)精密成形技術(shù)對(duì)于提高產(chǎn)品精度、縮短產(chǎn)品交貨期、減少切削加工和降低生產(chǎn)成本均有著重要意義。近10年來(lái)，精密鑄造技術(shù)、精密壓力加工技術(shù)與精密焊接技術(shù)突飛猛進(jìn)。在精密鑄造方面，熔模精密鑄造、陶瓷型精密鑄造、金屬型鑄造和消失模鑄造等技術(shù)得到了重點(diǎn)發(fā)展，鑄件質(zhì)量大大提高。例如采用消失模的鑄件，壁厚公差可達(dá)± 0.15mm，表面粗糙度可達(dá)Ra25m。在精密壓力加工方面，精沖技術(shù)、超塑成形技術(shù)、冷擠壓技術(shù)、成形軋制、無(wú)飛邊熱模鍛技術(shù)、溫鍛技術(shù)、塑性加工具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗等顯著特點(diǎn)，已成為當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。根據(jù)專(zhuān)家的預(yù)測(cè)，到21世紀(jì)，零件粗加工的75%和精加工的 50%

3、將采用塑性成形的方式實(shí)現(xiàn)。工業(yè)部門(mén)的廣泛需求為塑性加工新工藝和新設(shè)備的發(fā)展提供了強(qiáng)大的原動(dòng)力和空前的機(jī)遇。新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)面臨著巨大的變革，通過(guò)與計(jì)算機(jī)的緊密結(jié)合，數(shù)控加工、激光成型、人工智能、材料科學(xué)和集成制造等一系列與塑性加工相關(guān)聯(lián)的技術(shù)發(fā)展速度之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣是過(guò)去任何時(shí)代所無(wú)法比擬的，塑性加工新工藝和新設(shè)備如雨后春筍般地涌現(xiàn)，把握塑性加工技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景有助于我們及時(shí)研究、推廣和應(yīng)用高新技術(shù)，推動(dòng)塑性加工技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。精密成形技術(shù)精密成形技術(shù)對(duì)于提高產(chǎn)品精度、縮短產(chǎn)品交貨期、減少切削加工和降低生產(chǎn)成本均有著重要意義。近10年來(lái)，精密鑄造技術(shù)、精密壓力加工技術(shù)與精密焊接技術(shù)突飛

4、猛進(jìn)。 在精密鑄造方面，熔模精密鑄造、陶瓷型精密鑄造、金屬型鑄造和消失模鑄造等技術(shù)得到了重點(diǎn)發(fā)展，鑄件質(zhì)量大大提高。例如采用消失模的鑄件，壁厚公差可達(dá)± 0.15mm，表面粗糙度可達(dá)Ra25m。在精密壓力加工方面，精沖技術(shù)、超塑成形技術(shù)、冷擠壓技術(shù)、成形軋制、無(wú)飛邊熱模鍛技術(shù)、溫鍛技術(shù)、多向模鍛技術(shù)發(fā)展很快。例如700mm汽輪機(jī)葉片精密輥鍛和精整復(fù)合工藝已成功應(yīng)用于生產(chǎn)，楔橫軋技術(shù)在汽車(chē)、拖拉機(jī)精密軸類(lèi)鍛件的生產(chǎn)中顯示出極佳的經(jīng)濟(jì)性。除傳統(tǒng)的鍛造工藝外，近年來(lái)半固態(tài)金屬成形技術(shù)也日趨成熟，引起工業(yè)界的普遍關(guān)注。所謂半固態(tài)金屬成形是指對(duì)液態(tài)金屬合金在凝固過(guò)程中經(jīng)攪拌等特殊處理后得到的具

5、有非枝晶組織結(jié)構(gòu)、固液相共存的半固態(tài)坯料進(jìn)行的各種成形加工。這種新的金屬加工技術(shù)可分為半固態(tài)鍛造、擠壓、軋制和壓鑄等幾種主要工藝類(lèi)型，具有節(jié)省原材料、降低能耗、提高模具壽命、改善制品性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，并可生產(chǎn)復(fù)合材料的產(chǎn)品，被譽(yù)為21世紀(jì)新興金屬塑性加工的關(guān)鍵技術(shù)。在精密焊接方面，電子束焊接、激光焊接、激光切割、脈沖電阻焊接技術(shù)和感應(yīng)釬焊技術(shù)的發(fā)展十分迅速，在汽車(chē)和家電行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。此外，在粉末冶金和塑料加工方面，金屬粉末超塑性成形、粉末注射成形、粉末噴射和噴涂成形以及塑料注射成形中氣體輔助技術(shù)和熱流道技術(shù)的成功應(yīng)用，大大擴(kuò)充了現(xiàn)代精密塑性加工的應(yīng)用范圍。精密成形

6、技術(shù)發(fā)展速度之快、應(yīng)用之廣，使國(guó)際機(jī)械加工技術(shù)協(xié)會(huì)有充足的理由認(rèn)為，在21世紀(jì)之初，精密成形與磨削加工相結(jié)合的加工方式，將取代大部分中、小零件的切削加工，在2010年左右，精密成形的精度將會(huì)進(jìn)一步提高，成形公差可望達(dá)到當(dāng)今的磨削精度，實(shí)現(xiàn)工業(yè)界夢(mèng)寐以求的“凈成形”（無(wú)余量的完全零件形狀）的奮斗目標(biāo)?？焖俪尚团c快速制模技術(shù)快速成型技術(shù)（RP）是快速原型與制造技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，其成型原理為：先由幾何造型軟件生成產(chǎn)品的三維模型，然后按一定厚度分層，獲得各個(gè)截面的平面信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，數(shù)控系統(tǒng)有序地連續(xù)加工出每個(gè)薄層并使它們粘接成型?？焖俪尚椭饕屑す饬Ⅲw光刻（SLA）、分層實(shí)體制造（LOM）、選擇性激光

7、燒結(jié)（SLS）和熔融沉積制造（FDM）等方法。近幾年來(lái)，我國(guó)激光快速成型技術(shù)發(fā)展十分迅速，有些研究成果已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。如華中理工大學(xué)研制的分層實(shí)體制造（LOM）成型系統(tǒng)、西安交通大學(xué)的立體光刻（SLA）成型系統(tǒng)等，其主要技術(shù)指標(biāo)均接近或達(dá)到國(guó)際名牌機(jī)型的水平?？焖俪尚图夹g(shù)對(duì)于模具的快速制造產(chǎn)生了重要的影響和推動(dòng)作用。用于小批量生產(chǎn)的塑料模具和冷沖壓模具可以依照由快速成型方法所獲得的產(chǎn)品實(shí)體直接用硅橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂或金屬材料制造。用于大批量生產(chǎn)的各種模具也可由快速成型和鑄造技術(shù)相結(jié)合的方法制造?？焖僦颇＜夹g(shù)由于具有制造周期短、成本低、綜合經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，十分適合新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和小批量多品種的生產(chǎn)

8、方式，近10年來(lái)發(fā)展非常迅速。除了快速成型在快速制模中應(yīng)用外，電弧噴涂成形技術(shù)、實(shí)型鑄造制模技術(shù)、氮?dú)鈴椈稍跊_壓模具中的應(yīng)用、鋅基合金制模技術(shù)、低熔點(diǎn)合金制模技術(shù)、銅基合金制模技術(shù)、電鑄技術(shù)在注塑模具中的應(yīng)用、環(huán)氧樹(shù)脂制模技術(shù)、無(wú)模多點(diǎn)成形技術(shù)、疊層鋼板制模技術(shù)等快速制模的新工藝、新方法和新設(shè)備層出不窮，顯示出強(qiáng)大的生命力和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。高速銑削和電火花銑削技術(shù)隨著產(chǎn)品零件微型化和精密度要求的提高，對(duì)模具加工精度的要求也越來(lái)越高。超精密加工技術(shù)在近年來(lái)發(fā)展很快，最為突出的是高速銑削加工技術(shù)。高速銑削不僅工件加工表面質(zhì)量好，與傳統(tǒng)的切削方式相比，還具有工件溫升低、熱變形小、切削力小等優(yōu)點(diǎn)，十分

9、適合于對(duì)溫度和熱變形敏感的材料及薄壁、剛性差的零件加工。合理選用刀具和切削用量，高速銑削可用于硬質(zhì)材料（硬度達(dá)60HRC）的切削加工。在第七屆上海國(guó)際模具展覽會(huì)（1998年）上展出的瑞士米克朗公司的HSM700型高速銑削機(jī)床，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)42000r/min，切削進(jìn)給速度為20m/min；意大利菲迪亞公司展出的DIGIT643型高速銑削機(jī)床轉(zhuǎn)速也達(dá)28000r/min，進(jìn)給速度15m/min。高速銑削加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，被人們譽(yù)為“第三代制模技術(shù)”。電火花銑削加工技術(shù)（又稱(chēng)為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)）是電火花加工技術(shù)的重大發(fā)展，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工模具型腔的新技術(shù)。像數(shù)控

10、銑削加工一樣，電火花銑削技術(shù)采用高速旋轉(zhuǎn)的桿狀電極對(duì)工件進(jìn)行二維或三維輪廓加工，無(wú)需制造復(fù)雜、昂貴的成型電極。日本三菱公司最近推出的EDSCAN8E電火花創(chuàng)成加工機(jī)床配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成化系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花銑削加工機(jī)床的水平。伴隨著高速切削電火花加工技術(shù)的進(jìn)步，模具加工過(guò)程的檢測(cè)手段和模具表面處理技術(shù)也取得了很大進(jìn)展?，F(xiàn)代三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外，其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施以及簡(jiǎn)便的操作步驟使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。 在模具表面處理方面，拋光技術(shù)的進(jìn)步也十分突出?，F(xiàn)代超聲拋光設(shè)備

11、能使模具表面拋光至Ra0.050.025m，達(dá)到鏡面拋光的要求。模具表面耐磨、耐腐蝕和花紋處理技術(shù)也有長(zhǎng)足的進(jìn)步。CAD/CAM技術(shù)CAD/CAM 是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程，它以計(jì)算機(jī)軟件的形式為用戶提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員能借助計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAM能顯著縮短模具的設(shè)計(jì)制造周期、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，這已成為人們的共識(shí)。在CAD/CAM技術(shù)日新月異的今天，工業(yè)部門(mén)已不滿足于僅僅將計(jì)算機(jī)作為繪圖和數(shù)控編程的工具，工程技術(shù)人員迫切地希望在同一軟件環(huán)境下，既能自動(dòng)繪圖，又能有設(shè)

12、計(jì)、計(jì)算、分析和加工的能力，于是模具CAD/CAE/CAM集成化系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。在各類(lèi)塑性加工工藝中，塑料注射成形工藝計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的應(yīng)用最為突出。世界著名的CAD/CAM系統(tǒng)，如CADDS5，Pro/E和UG等，均實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM系統(tǒng)與塑料注射過(guò)程模擬、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具型腔數(shù)控加工的初步集成并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。為了適應(yīng)國(guó)際發(fā)展潮流，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正在開(kāi)發(fā)新一代塑料注射模軟件。所謂新一代注塑模軟件，是指利用計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)(CIM)開(kāi)發(fā)的注塑模集成制造系統(tǒng)(CIMS)，這種高度集成的系統(tǒng)能支持模具設(shè)計(jì)與制造的全過(guò)程，具有智能化、集成化、面向裝配和模具可制造

13、性評(píng)價(jià)等特點(diǎn)。應(yīng)該指出的是，在CIMS基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的虛擬技術(shù)將在 21世紀(jì)的塑性加工領(lǐng)域發(fā)揮作用。所謂虛擬技術(shù)，是指以CAD/CAM支持的仿真技術(shù)為前提，對(duì)設(shè)計(jì)、加工、裝配、試模等工序建立相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型，配置必要的硬件(如頭盔、手套或者信號(hào)反饋裝置等)和軟件(如圖形加速軟件、虛擬現(xiàn)實(shí)模型語(yǔ)言等)，形成虛擬的環(huán)境、虛擬的過(guò)程、虛擬的產(chǎn)品和虛擬的企業(yè)。在虛擬技術(shù)的支持下，從用戶訂貨，產(chǎn)品創(chuàng)意、設(shè)計(jì)到零部件生產(chǎn)、裝配、銷(xiāo)售以及售后服務(wù)等全過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)都可以分別由處在不同地域的企業(yè)進(jìn)行互利合作。通過(guò)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)實(shí)現(xiàn)模具的異地設(shè)計(jì)和異地制造，提高企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)的能力。結(jié)束語(yǔ)現(xiàn)代

14、先進(jìn)制造技術(shù)正在改變塑性加工領(lǐng)域的許多傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式，技術(shù)創(chuàng)新已成為21世紀(jì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。由于新技術(shù)的應(yīng)用和引導(dǎo)，塑性加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用越來(lái)越大，在一定程度上決定了我國(guó)機(jī)械制造業(yè)在21世紀(jì)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，對(duì)此，我們要有足夠的認(rèn)識(shí)并采取得力的措施。激光快速成型系統(tǒng)軟件1.激光變長(zhǎng)線快速成型系統(tǒng)基本工作原理     快速成型技術(shù)的概念（RP）是在1979年日本東京大學(xué)教授中川威雄發(fā)明的疊層模型制造法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)。到目前它已成為一門(mén)集CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)和新材料技術(shù)于一身的綜合學(xué)科。該項(xiàng)技術(shù)從理論上實(shí)現(xiàn)了柔度為1的單件

15、生產(chǎn)方式，取消了專(zhuān)用工具，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造的新概念：即當(dāng)零件的形狀、要求改變時(shí)，無(wú)需重新設(shè)計(jì)制造工裝專(zhuān)用工具，僅改變它的CAD模型，在重新調(diào)整、設(shè)置參數(shù)后即可制造出新的零件。這一技術(shù)的發(fā)展不僅給學(xué)術(shù)界帶來(lái)了一種全新的現(xiàn)代制造的技術(shù)發(fā)展種新思想，而且為解決長(zhǎng)期困擾工業(yè)界的用戶要求急，研制周期長(zhǎng)等問(wèn)題提供了一條嶄新的方法。因此受到了世界范圍的廣泛重視。到目前已發(fā)展了數(shù)十種快速成型方法，僅激光快速成型方法也已發(fā)展了十余種之多，概括起來(lái)主要分3類(lèi)：（1）直接利用 光能的液體或固體化學(xué)方法；（2）直接利用光能的粉末燒結(jié)方法；（3）在已有表面上選擇性地添加材料（微?；?qū)悠┓椒?。本文所研究的?/p>

16、光變長(zhǎng)線快速成型方法屬于第二種，其基本工作原理如圖1所示。     激光器發(fā)出的激光束通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)被展成一條長(zhǎng)度可控的激光線，其線長(zhǎng)由一電機(jī)（Z軸）進(jìn)行控制，該光學(xué)系統(tǒng)安裝在X軸電機(jī)和Y軸電機(jī)控制的直線運(yùn)動(dòng)單元上，組成了X-Y掃描頭，通過(guò)對(duì)X軸、Y軸、Z軸電機(jī)的進(jìn)給控制，可以實(shí)現(xiàn)以激光點(diǎn)到最大激光線長(zhǎng)的激光線（L=50mm），對(duì)在500mm的工作平臺(tái)內(nèi)的任何圖形進(jìn)行掃描。由于該系統(tǒng)首次采用激光線段對(duì)粉末材料的燒結(jié)，省略了由激光點(diǎn)連成線燒結(jié)過(guò)程，從而可以大大提高加工效率和加工面積。    2.變長(zhǎng)線激光成型技術(shù)軟件概述

17、0;   變長(zhǎng)線激光快速成型系統(tǒng)軟件包括從CAD造型直到驅(qū)動(dòng)數(shù)控加工整個(gè)過(guò)程中所有軟件。從工作情況來(lái)看其包括如下處理過(guò)程：首先由CAD軟件生成曲面或?qū)嶓w模型，然后將CAD模型轉(zhuǎn)化為表面三角化模型（STL文件格式），利用分層（切片）軟件，將STL文件所表示的模型轉(zhuǎn)化為一層層的平面輪廓信息，層厚可根據(jù)加工精度要求進(jìn)行設(shè)定，再以最大激光線長(zhǎng)對(duì)各平面輪廓表示的平面圖形進(jìn)行分區(qū)處理，獲得對(duì)各分區(qū)進(jìn)行掃描燒結(jié)時(shí)的掃描頭各電機(jī)的NC代碼，最后進(jìn)行成型加工。如果從工作性質(zhì)來(lái)看，上述軟件又可分為三部分：即造形軟件、預(yù)處理軟件和數(shù)控加工軟件。圖2給出了軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 

18、;   3.軟件結(jié)構(gòu)及功能     3.1造型軟件     三維CAD造形軟件是激光快速成型技術(shù)的重要組成部分。其主要作用是設(shè)計(jì)出待加工工件的模形。并對(duì)模型進(jìn)行表面三角化離散處理。國(guó)際上功能較強(qiáng)的CAD軟件都具有線框模型，實(shí)體模型和曲面模型的造型三種功能，但目前多用實(shí)體模型和曲面模型進(jìn)行快速成型中的原形設(shè)計(jì)。為了適迎合快速成型技術(shù)的發(fā)展，很多CAD軟件都配備了STL接口（STereLitbography）。STL接口的主要功能就是實(shí)現(xiàn)對(duì)模型進(jìn)行表面三角化處理，即對(duì)模型的內(nèi)外表示進(jìn)行三角

19、形離散，其離散精度可以根據(jù)精度要求進(jìn)行控制，要求精度越高，在三角化離散時(shí)所用三角形的邊長(zhǎng)越小，對(duì)一個(gè)模型的描述所需的三角形就越多，離散處理所耗的時(shí)間越長(zhǎng)，而且處理后的數(shù)據(jù)量越大，經(jīng)過(guò)表示三角離散處理后的模型次據(jù)稱(chēng)為STL文件。    3.2 預(yù)處理軟件     預(yù)處理軟件的作用就要對(duì)由STL文件格式所描述的模型進(jìn)行處理，以提供數(shù)控軟件所要求的數(shù)據(jù)，從處理過(guò)程來(lái)看主要包括：      （1）對(duì)STL文件的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)和修補(bǔ)   

20、;  由于STL文件是對(duì)原始CAD模型進(jìn)行表面三角化所得，所以無(wú)論是原始CAD模型中存在的問(wèn)題，還是在表面三角化過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，最終都會(huì)反映到STL文件中。其主要問(wèn)題包括在STL文件中存在裂縫空洞、懸面、重疊面和交叉面等。如果直接對(duì)含有這些問(wèn)題的STL文件進(jìn)行分層處理，就會(huì)在分層后出現(xiàn)不封閉面和岐義面現(xiàn)象，所以要在分層處理前首先對(duì)STL文件的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)。    由于引起STL文件中出 問(wèn)題的原因是多方面的，有些錯(cuò)誤可以用簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行修補(bǔ)（如片面錯(cuò)誤和小裂縫等），但對(duì)于一些較大錯(cuò)誤如面片丟失，模型中含有相交體和面時(shí)，就無(wú)法用簡(jiǎn)單

21、的方法進(jìn)行修正。例如在CAD實(shí)體造型系統(tǒng)中，常采用構(gòu)造實(shí)體幾何模型，即通過(guò)一些簡(jiǎn)單形體結(jié)合來(lái)表示復(fù)雜形體，由于模型設(shè)計(jì)者的原因，在進(jìn)行兩個(gè)物體對(duì)接時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)物體延伸到另一個(gè)物體內(nèi)的情況，結(jié)果產(chǎn)生了不正確STL文件，對(duì)這些問(wèn)題，通常的解決方法是重新造型。因此要求在軟件中要求有STL文件的進(jìn)行正確性檢驗(yàn)的功能，而且能夠顯示錯(cuò)誤類(lèi)型，并可對(duì)一些簡(jiǎn)單錯(cuò)誤進(jìn)行修復(fù)。      （2）分層處理     分層軟件首先要讀出STL文件中的數(shù)據(jù)，STL文件一般有二進(jìn)制格式和ASCII碼格式有兩種存貯方式，因

22、此，要求分層處理軟件對(duì)這兩種格式均可讀入。由于在STL文件中各三角形信息的存放是無(wú)序，不反映各三角形之間的連接關(guān)系，因此在數(shù)據(jù)讀入后要根據(jù)STL文件所提供的信息，進(jìn)行信息前拓樸重建，從而可以根據(jù)任一三角形的頂點(diǎn)或邊可以快速找到與此點(diǎn)相關(guān)的所有三角形的邊，以及與邊相關(guān)的三角形的其它邊，以便提高后序求交處理的運(yùn)算速度。所謂求交運(yùn)算就是一組以一定間隔的平行于XOY平面的平面與模型輪廓求交，求得交線，然后以一定的規(guī)則對(duì)這些交線進(jìn)行分類(lèi)和連接，從而產(chǎn)生了實(shí)體在不同高度上的截面輪廓線。各XOY平面間的間隔可根據(jù)加工精度要求進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整。在有些分層處理軟件中，各層間的間隔在滿足精度要求的情況下是可變的，即

23、當(dāng)相鄰層各輪廓的差異不大時(shí)，自動(dòng)加大層分層間距，這樣，對(duì)于有些工件的加工時(shí)，可以大大提高加工效率。但由于層厚的選擇還與激光能量，掃描速度以及材料等因素有關(guān)，因此在加工過(guò)程中，在對(duì)層厚進(jìn)行改變時(shí)，要相應(yīng)改變相關(guān)加工參數(shù)的設(shè)置。    （3）分區(qū)處理軟件    分區(qū)處理是變長(zhǎng)線快速成型系統(tǒng)中所特有的預(yù)處理軟件。由于激光器能量和光學(xué)掃描頭結(jié)構(gòu)的限制，掃描頭可輸出的最大激光線長(zhǎng)不可能無(wú)限，而且對(duì)于加工工件層面中有孔洞時(shí)，要對(duì)一個(gè)層面進(jìn)行多次掃描，如圖3所示圖形，如果外圓的半徑不超過(guò)激光的最大掃描頭可輸出的最大激光線長(zhǎng)時(shí)，要將其劃分為兩個(gè)區(qū)域，進(jìn)行兩次掃描才能完成整個(gè)層面的掃描燒結(jié)，所以在軟件中要有能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域劃分的功能。而如