機(jī)械設(shè)計(jì)第三章

第三章

快速成型的軟件系統(tǒng)快速成形的軟件系統(tǒng)組成1.CAD造型軟件。負(fù)責(zé)零件的幾何造型、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及STL文件輸出等。市場(chǎng)常用軟件如UG,PRO/E等。2.數(shù)據(jù)檢驗(yàn)與處理軟件。負(fù)責(zé)對(duì)輸入的STL文件檢驗(yàn)其合理性并修正錯(cuò)誤、做幾何變換、選擇成型方向、零件排樣合并、進(jìn)行文體分層。一般由RP設(shè)備生產(chǎn)廠家自行開發(fā)。3.監(jiān)控系統(tǒng)軟件。完成分層信息輸入、加工參數(shù)設(shè)定、生成NC代碼、控制實(shí)時(shí)加工等。與采用的數(shù)控系統(tǒng)關(guān)系密切。根據(jù)所選的數(shù)控系統(tǒng)將數(shù)據(jù)處理軟件生成的二維層面信息即輪廓與填充的路徑生成NC代碼，與工藝緊密相連，是一個(gè)工藝規(guī)劃過程。不同規(guī)劃方法不僅決定了造型過程能否正常而順利地進(jìn)行，而且對(duì)成形精度和效率影響很大。快速成形掃描路徑規(guī)劃的主要內(nèi)容包括刀具尺寸補(bǔ)償和掃描路徑選擇，其核心算法包括二維輪廓偏置算法和填充網(wǎng)格生成算法。算法的要求是理性、完善性和魯棒性，算法的好壞直接影響數(shù)據(jù)處理效率，生成結(jié)果則直接決定成形加工效率。※

快速成型的前提條件是在計(jì)算機(jī)上構(gòu)造的三維模型，因而要求用于構(gòu)造模型的CAD軟件系統(tǒng)有較強(qiáng)的三維造型功能，這主要是實(shí)體造型(SolidModelling)和表面造型(SurfaceModelling)功能，后者對(duì)構(gòu)造復(fù)雜的自由曲面有重要作用?！壳?，快速成型行業(yè)中常用的CAD軟件系統(tǒng)見表3—1(按市場(chǎng)占有率排序)。3.1CAD軟件系統(tǒng)——RP的支持性軟件表3-1快速成型常用的CAD軟件系統(tǒng)3.1.1三維模型的表達(dá)方法※

隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多三維模型的表達(dá)方法，其中常見的有以下幾種：3.1.1.1、構(gòu)造型立體幾何表達(dá)法(ConstructiveSolidGeometry，簡(jiǎn)稱CSG法)3.1.1.2、邊界表達(dá)法(BoundaryRepresentation，簡(jiǎn)稱B一rep)3.1.1.3、參量表達(dá)法(ParametricRepresentation)3.1.1.4、單元表達(dá)法（CellRepresentation)※

構(gòu)造型立體幾何表達(dá)法(CSG法)。構(gòu)造型立體幾何表達(dá)法用布爾(Boole)運(yùn)算法則(并、交、減)，將一些簡(jiǎn)單的三維幾何基元(如立方體、圓柱體、環(huán)、錐體)予以組合，變化成復(fù)雜的三維模型實(shí)體。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，易于控制存儲(chǔ)的信息量，所得到的實(shí)體真實(shí)有效，并且能方便地修改它的形狀。此方法的缺點(diǎn)是：可用于產(chǎn)生和修改實(shí)體的算法有限，構(gòu)成圖形的計(jì)算量很大，比較費(fèi)時(shí)。3.1.1.1、構(gòu)造型立體幾何表達(dá)法※邊界表達(dá)法根據(jù)頂點(diǎn)、邊和面構(gòu)成的表面來精確地描述三維模型實(shí)體。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：能快速地繪制立體或線框模型。此方法的缺點(diǎn)是：它的數(shù)據(jù)是以表格形式出現(xiàn)的，空間占用量大；修改設(shè)計(jì)不如CSG法簡(jiǎn)單。例如，要修改實(shí)心立方體上的一個(gè)簡(jiǎn)單孔的尺寸，必須先用填實(shí)來刪除這個(gè)這個(gè)孔，然后才能繪制一個(gè)新孔；所得到的實(shí)體不一定總是真實(shí)有效，可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的孔洞和顛倒現(xiàn)象；描述不一定總是惟一。3.1.1.2、邊界表達(dá)法

※對(duì)于自由曲面，難于用傳統(tǒng)的幾何基元來進(jìn)行描述，可用參量表達(dá)法。這些方法借助參量化樣條、貝塞爾(Bezier)曲線和B樣條來描述自由曲面，它的每一個(gè)x，y，z坐標(biāo)都呈參量化形式。各種參量表達(dá)格式的差別僅在于對(duì)曲線的控制水平，即局部修改曲線而不影響鄰近部分的能力，以及建立幾何體模型的能力。其中較好的一種是非一致有理B樣條(NuRBs)法，它能表達(dá)復(fù)雜的自由曲面，允許局部修改曲率，能準(zhǔn)確地描述幾何基元。※為了綜合以上方法的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)代CAD系統(tǒng)常采用CSG、B-REP和參量表達(dá)法的組合表達(dá)法。3.1.1.3、參量表達(dá)法※對(duì)單元表達(dá)法起源于分析(如有限元分析)軟件，在這些軟件中，要求將表面離散成單元。典型的單元有三角形、正方形或多邊形。在快速成型技術(shù)中采用的三角形近似(將三維模型轉(zhuǎn)化成STL格式文件)，就是一種單元表達(dá)法在三維表面的應(yīng)用形式。3.1.1.4、單元表達(dá)法3.1.2數(shù)據(jù)格式目前RP成形系統(tǒng)常用的三種數(shù)據(jù)格式：1、三維面片模型格式；2、CAD三維數(shù)據(jù)格式；3、二維層片數(shù)據(jù)格式。1．三維面片模型格式RP的三維面片格式文件是專為RP技術(shù)而開發(fā)的數(shù)據(jù)格式，主要有STL格式和CFL格式兩種。

STL(StereoLithographyinterfacespecification）格式是目前RP領(lǐng)域的“準(zhǔn)”工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

STL格式最初出現(xiàn)于1989年美國3DSystems公司生產(chǎn)的SLA快速成型系統(tǒng)，它是目前快速成型系統(tǒng)中最常見的一種文件格式，用于將三維模型近似成小三角形平面的組合。這種格式有ASCII碼和二進(jìn)制碼兩種輸出形式，二進(jìn)制碼輸出形式所占用的文件空間比ASCII碼輸出形式的小得多(一般是1/6)，但ASCII碼輸出形式可以閱讀并能進(jìn)行直觀檢查?！?/p>

二進(jìn)制碼輸出形式的構(gòu)成如下：由84個(gè)字節(jié)(byte)組成的題頭，其中，前面80個(gè)字節(jié)用于表示有關(guān)文件、作者姓名和注釋的信息，最后4個(gè)字節(jié)用于表示小三角形平面的數(shù)目；對(duì)于每個(gè)小三角形平面，有48個(gè)字節(jié)用于表示其法向量的X,Y和Z的分量，以及三角形每個(gè)頂點(diǎn)x，y和z坐標(biāo)，每個(gè)坐標(biāo)用4個(gè)字節(jié)表示；最后有2個(gè)不用的字節(jié)。STL文件是一種由小三角形面構(gòu)成的三維多面體模型。從幾何上看，STL文件的定義如圖3-1所示,每一個(gè)三角形面片用三個(gè)頂點(diǎn)表示，每個(gè)頂點(diǎn)由其坐標(biāo)(x，Y，z)表示。又必須指明材科包含在面片的哪一邊，所以每個(gè)三角形面片須有一個(gè)法向，用(xn，Yn，zn)表示。對(duì)于多個(gè)三角形相交于一點(diǎn)的情況，與此點(diǎn)有關(guān)的每個(gè)三角形面片都要記錄該點(diǎn)。從整體上看，STL文件是由許多這樣的三角形面片無序排列集合在一起組成。圖3-1STL文件格式格式定義如下：＜STL文件＞∷

=＜三角形1＞＜三角形2＞…

＜三角形n＞＜三角形＞∷

=＜法向量＞＜頂點(diǎn)1＞＜頂點(diǎn)2＞＜頂點(diǎn)3＞＜法向量＞∷

=

＜Xn＞＜Yn＞＜Zn＞＜頂點(diǎn)＞∷

=

＜X＞＜Y＞＜Z＞三角形的個(gè)數(shù)與該模型的近似程度密切相關(guān)，越多，近似程度越好、精度越高，反之低。但多生成的STL文件大，后續(xù)的處理時(shí)間和難度加大。STL文件格式的規(guī)則:

(1)共頂點(diǎn)規(guī)則。每一個(gè)小三角形平面必須與每個(gè)相鄰的小三角形平面共用兩個(gè)頂點(diǎn)，也就是說，一個(gè)小三角形平面的頂點(diǎn)不能落在相鄰的任何一個(gè)三角形乎而的邊上。例如，圖3—2(a)表達(dá)正確，圖3—2(b)表達(dá)錯(cuò)誤。圖3-2共頂點(diǎn)規(guī)則的示例（a）表達(dá)正確（b）表達(dá)錯(cuò)誤(2)取向規(guī)則。對(duì)于每一個(gè)小三角形平面，其法向量必須向外，3個(gè)頂點(diǎn)連成的矢量方向按右手法則確定(圖3—3(a))，而且，對(duì)于相鄰的小三角形平面，不能出現(xiàn)取向矛盾。根據(jù)這個(gè)規(guī)則可以判斷，圖3—3(a)表達(dá)正確，圖3—3(c)表達(dá)錯(cuò)誤(法向量的取向矛盾)。圖3-3取向規(guī)則的示例（a）表達(dá)正確（b）表達(dá)正確（c）表達(dá)錯(cuò)誤(3)取值規(guī)則每個(gè)小三角形平面的頂點(diǎn)坐標(biāo)值必須是正數(shù)，零和負(fù)數(shù)是錯(cuò)誤的。(4)充滿規(guī)則在三維模型的所有表面上，必須布滿小三角形平面，不得有任何遺漏。優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)單，處理方便，與具體的CAD系統(tǒng)無關(guān)。(1)對(duì)原CAD模型的近似度高。原則上,只要三角形的數(shù)目足夠多，STL文件就可以滿足任意精度要求。(2)具有三維幾何信息，而且是用面片模型，可直接用于有限元分析(FEA)等。被所有BP設(shè)備所接受，已成為大家默認(rèn)的RP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。缺點(diǎn)：

(1)數(shù)據(jù)冗余量大；

(2)文件數(shù)據(jù)量大，特別是當(dāng)近似程度較高時(shí)；

(3)易產(chǎn)生裂縫、孔洞、懸面、重疊面和交叉面等錯(cuò)誤；

(4)不含有CAD設(shè)計(jì)的拓?fù)湫畔?。常用的STL文件格式優(yōu)、缺點(diǎn)※

由于CAD軟件和STL文件格式本身的問題，以及轉(zhuǎn)換過程造成的問題，產(chǎn)生的STL格式文件缺陷，最常見的有以下幾個(gè)方面：(1)出現(xiàn)違反共頂點(diǎn)規(guī)則的三角形。(2)出現(xiàn)錯(cuò)誤的裂縫或孔洞。(3)三角形過多或過少。(4)微小特征遺漏或出錯(cuò)。STL文件格式的缺陷※

例如，圖3-2(B)中的頂點(diǎn)2落在相鄰三角形溝邊上，違反了共頂點(diǎn)規(guī)則，應(yīng)刪除邊A，或者連接頂點(diǎn)1和2(即增補(bǔ)邊B)，如圖3-2(a)所示，否則不能順利進(jìn)行切片處理。出現(xiàn)違反共頂點(diǎn)規(guī)則的三角形※

有時(shí)，在顯示的STL格式模型上，會(huì)有錯(cuò)誤的裂縫或孔洞(其中無三角形)，違反充滿規(guī)則。此時(shí)，應(yīng)在這些裂縫或孔洞中增補(bǔ)若干小三角形平面，從面消除錯(cuò)誤。出現(xiàn)錯(cuò)誤的裂縫或孔洞※進(jìn)行STL格式轉(zhuǎn)換時(shí)，若轉(zhuǎn)換精度選擇不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)三角形過多或過少的現(xiàn)象?！?dāng)轉(zhuǎn)換精度選擇過高時(shí)，使產(chǎn)生的三角形過多，所占用的文件空問量太大，可能超出快速成型系統(tǒng)所能接受的范圍，并出現(xiàn)一些莫名其妙的錯(cuò)誤，導(dǎo)致成型困難；※當(dāng)轉(zhuǎn)換精度選擇過低時(shí)，使產(chǎn)生的三角形過少，造成成型件的形狀、尺寸精度不滿足要求。遇有上述情況時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整STL格式的轉(zhuǎn)換精度。三角形過多或過少※當(dāng)三維CAD模型上有非常小的特征結(jié)構(gòu)(如很窄的縫隙、肋條或很小的凸起等)時(shí)，可能難于在其上布置足夠數(shù)目的三角形，致使這些特征結(jié)構(gòu)遺漏或形狀出錯(cuò)，或者在后續(xù)的切片處理時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤、混亂。對(duì)于這類問題，比較難于解決。因?yàn)槿绻胗酶叩霓D(zhuǎn)換精度(即更小尺寸和更多數(shù)目的三角形)以及更小的切片間隔來克服這類缺陷，必然合使占用的文件空間量更大，造成快速成型系統(tǒng)的困難。※多數(shù)快速成型系統(tǒng)都有STL格式文件缺陷的修補(bǔ)功能，其中，有的是自動(dòng)修補(bǔ)，有的是手工修補(bǔ)。微小特征遺漏或出錯(cuò)圖3-4采用三維面片模型文件的RP數(shù)據(jù)處理過程目前國際市場(chǎng)上有幾十種CAD軟件配有STL文件接口，比如PRO／E、I-DEAS、EUCUD、AUTOCAD、CATIA等。STL面片模型文件是在CAD系統(tǒng)中產(chǎn)生，是對(duì)原CAD三維模型的一種近似。目前STL文件是所有RP系統(tǒng)中用得最多的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換形式。采用三維面片模型文件的RP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程如圖3-4所示。3.1.2常用的數(shù)據(jù)格式2．CAD三維數(shù)據(jù)格式:實(shí)體模型和表面模型IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification)是美國波音公司和GE公司最初于1980年制定的數(shù)據(jù)交換規(guī)范,是不同CAD／CAM系統(tǒng)間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的接口標(biāo)準(zhǔn)，它定義了一套表示CAD／CAM系統(tǒng)中常用的幾何和非幾何數(shù)據(jù)格式以及相應(yīng)的文件結(jié)構(gòu)。1982年IGES成為ANSI標(biāo)準(zhǔn)，1988年頒布IGES4.0，目前已有IGES5.0版在應(yīng)用。它雖然不是ISO標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上已是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。3.1.2常用的數(shù)據(jù)格式2．CAD三維數(shù)據(jù)格式:實(shí)體模型和表面模型IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification)是美國波音公司和GE公司最初于1980年制定的數(shù)據(jù)交換規(guī)范,是不同CAD／CAM系統(tǒng)間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的接口標(biāo)準(zhǔn)，它定義了一套表示CAD／CAM系統(tǒng)中常用的幾何和非幾何數(shù)據(jù)格式以及相應(yīng)的文件結(jié)構(gòu)。1982年IGES成為ANSI標(biāo)準(zhǔn)，1988年頒布IGES4.0，目前已有IGES5.0版在應(yīng)用。它雖然不是ISO標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上已是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。3.1.2常用的數(shù)據(jù)格式2．CAD三維數(shù)據(jù)格式:實(shí)體模型和表面模型IGES中的基本單元是實(shí)體，它分為三類：一是幾何實(shí)體，如點(diǎn)、直線段、圓弧、B祥條曲線、曲面等；二是描述實(shí)體，如尺寸標(biāo)注，繪圖說明等；三是結(jié)構(gòu)實(shí)體。如組合項(xiàng)、圖組、特性等。IGES不可能，也沒有必要包含所有CAD／CAM系統(tǒng)中采用的圖形和非圖形實(shí)體，但從目前國內(nèi)外常用的CAD／CAM系統(tǒng)中的IGES來看，其中的實(shí)體基本是IGES定義實(shí)體的子集。IGES的文件格式的定義遵循兩條規(guī)則(1)IGES的定義可改變復(fù)雜結(jié)構(gòu)及其關(guān)系(2)IGES文件格式便于各種CAD／CAM系統(tǒng)的處理采用CAD三維數(shù)據(jù)格式的RP數(shù)據(jù)處理過程如圖3-5所示。圖3-5采用CAD三維數(shù)據(jù)格式的RP數(shù)據(jù)處理過程IGES的文件格式的缺點(diǎn)：(1)不能精確完整地轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，其原因是在不同的CAD／CAM系統(tǒng)之間許多概念不一樣，使得某些定義數(shù)據(jù)，像表面定義數(shù)據(jù)會(huì)丟失。(2)不能轉(zhuǎn)換屬性信息。(3)層信息常丟失。(4)不能把兩個(gè)零部件的信息放在一個(gè)文件中。(5)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量太大，以至許多CAD系統(tǒng)難以處理(無論時(shí)間還是存儲(chǔ)容量都不適應(yīng))。(6)在轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的過程中發(fā)生的錯(cuò)誤很難確定，常要人工去處理IGES文件，對(duì)此要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。3.1.2常用的數(shù)據(jù)格式3．二維層片數(shù)據(jù)格式CLI,HPGL,SLC等均是二維層片數(shù)據(jù)格式。與STL文件相比，層片文件具有的優(yōu)點(diǎn)：(1)大大降低了文件數(shù)據(jù)量。(2)由于是直接在CAD系統(tǒng)內(nèi)分層，省賂了STL文件近似表示這一中間步驟，因而模型精度大大提高。(3)省略了STL文件分層，降低了RP系統(tǒng)的前處理時(shí)間。(4)由于層片文件是二維文件，因此它的錯(cuò)誤較少，錯(cuò)誤類型單—，不需要復(fù)雜的檢驗(yàn)和修復(fù)程序。3．二維層片數(shù)據(jù)格式與STL文件相比，層片文件具有的缺點(diǎn)：

(1)支撐不易添加，文件只有單個(gè)層的信息，無體的概念。

(2)零件無法重新定向，無法旋轉(zhuǎn)。

(3)對(duì)設(shè)計(jì)者要求更高。因?yàn)閷?shí)際上前述不足均可在分層之前在CAD系統(tǒng)內(nèi)由設(shè)計(jì)者完善，例如可在CAD中加支撐，選擇最優(yōu)定向以便減少誤差，等。

(4)分層厚度固定，這對(duì)某些RP工藝不太合適。例如LOM工藝。由于分層是所有RP系統(tǒng)所共有的一個(gè)過程，希望CAD系統(tǒng)可提供統(tǒng)一的分層接口。從目前來看，層片文件只是STL文件的補(bǔ)充。它的出現(xiàn)使幾何造型與RP設(shè)備之間的聯(lián)系方式更為豐富，對(duì)反求工程與RP技術(shù)的集成尤其有重要意義。從右圖3-6可以看出，層片文件作為一種中性文件，應(yīng)盡量與RP工藝無關(guān)，并滿足以下要求：圖3-6RP中的數(shù)據(jù)處理(1)易于實(shí)施和使用；(2)無二義性；(3)只有二進(jìn)制格式，使數(shù)據(jù)量得到壓縮。(4)與RP工藝與設(shè)備無關(guān)；(5)具有開放性，考慮到將來的發(fā)展。圖3-7采用二維通用層片模型的數(shù)據(jù)處理過程采用二維通用層片文件作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理過程如圖3-7所示?，F(xiàn)行RP的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式很多，但其數(shù)據(jù)來源主要是通過CAD系統(tǒng)和反求工程(CT．MRI等)。目前所有的RP工藝都是分層加工，層層堆積成形。也就是說，所有的RP設(shè)備都需要二維的分層信息來生成NC代碼。CAD模型數(shù)據(jù)到NC代碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及流動(dòng)方式如3-8所示。3.1.2RP成形系統(tǒng)常用的三種數(shù)據(jù)格式的比較圖3-8CAD與RP系統(tǒng)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與流動(dòng)過程為使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換順利進(jìn)行，就必須開發(fā)許多軟件接口，比如IGES到STL,DXF到STL，SLC文件到RP設(shè)備軟件，CLI文件到RP設(shè)備軟件等等。這些軟件的開發(fā)工作量很大，而且由于各種CAD系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)采用的數(shù)學(xué)表示形式多種多樣(圖3-9)，對(duì)不同的數(shù)學(xué)表示形式都需要不同的分層軟件、掃描矢量生成軟件，要求所有的RP設(shè)備支持這樣多的數(shù)據(jù)模型輸入是很不現(xiàn)實(shí)。這就產(chǎn)生了RP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的問題。圖3-9CAD模型的多種數(shù)學(xué)表示形式3.2數(shù)據(jù)檢驗(yàn)與處理軟件數(shù)據(jù)檢驗(yàn)與處理軟件是快速成形軟件系統(tǒng)中非常重要的一部分。它是CAD文件與具體成型機(jī)之間的接口。該軟件的功能與水平直接關(guān)系到原型的制造精度、成型機(jī)的功能、用戶的操作等。每個(gè)成型機(jī)生產(chǎn)廠家都有自己的軟件開發(fā)思路及具體算法，但有很多是共同的，下面簡(jiǎn)單介紹該軟件的模塊結(jié)構(gòu)及各主要模塊的功能。3.2.1數(shù)據(jù)檢驗(yàn)與處理軟件的模塊結(jié)構(gòu)圖3-10軟件的模塊結(jié)構(gòu)圖1)STL文件的讀入和處理；2)層片文件生成。對(duì)STL文件進(jìn)行分層處理，生成截面輪廓數(shù)據(jù)，并對(duì)分層數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，得到層片文件；3)填充及網(wǎng)格劃分。采用合適的填充算法及方式，對(duì)截面輪廓進(jìn)行填充及網(wǎng)格劃分，生成輪廓偏置和網(wǎng)格填充文件；4)數(shù)控代碼生成。對(duì)層片文件及填充文件進(jìn)行處理，配以加工參數(shù)，生成控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)的數(shù)控代碼；5)對(duì)數(shù)控代碼進(jìn)行模擬加工。在計(jì)算機(jī)上模擬顯示出加工工具(如FDM工藝中的噴頭)的運(yùn)動(dòng)軌跡，以檢驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果的正確性；6)手動(dòng)調(diào)試。手動(dòng)調(diào)試功能對(duì)成型機(jī)各執(zhí)行部件進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試，保證成型的順利進(jìn)行。手動(dòng)調(diào)試包括x、y、z軸調(diào)試，F(xiàn)DM工藝中的成形室溫度控制、噴頭溫度控制及送絲調(diào)試等，LOM工藝中的熱壓溫度控制等；7)實(shí)時(shí)顯示機(jī)床運(yùn)行情況，包括基本參數(shù)、層面形狀和運(yùn)行軌跡形狀等；8)輔助功能。包括加工參數(shù)設(shè)定、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)模塊調(diào)用等9)其他可選功能包括：零件三維模型顯示；分層信息模擬顯示；支撐結(jié)構(gòu)添加及其模擬顯示；加工過程仿真與成形質(zhì)量預(yù)期等等。3.2.2數(shù)據(jù)處理流程數(shù)據(jù)處理軟件的功能是對(duì)CAD模型在成形加工前所做的一系列前處理工作。快速成形的數(shù)據(jù)處理軟件結(jié)構(gòu)如圖3-9所示。整個(gè)系統(tǒng)共分為三個(gè)主要部分：STL文件處理，層片文件處理，工藝處理。圖3-11RP數(shù)據(jù)處理流程STL文件處理和層片文件處理部分主要考慮的是離散／堆積過程中的離散過程，它們將各種三維幾何實(shí)體模型或表面模型，以及醫(yī)學(xué)CT、MRI的二維層片模型轉(zhuǎn)化為RP設(shè)備所能接受的分層格式并做相應(yīng)處理。工藝處理部分與具體的RP工藝、材料以及相應(yīng)的零件／原型后處理過程有密切的關(guān)系，根據(jù)具體工藝和材料的不同要求，它有較大的不同。例如加支撐，對(duì)于不同工藝要求差異很大，有些工藝對(duì)加支撐要求極高，如SL工藝；有些則不需要添加支撐，如LOM、SLS等。FDM工藝雖然也要加支撐，但與SL工藝的支撐添加過程又不相向。3.2.3主要模塊的功能RP軟件的主要模塊包括：CAD數(shù)據(jù)接口(一般為STL格式