快速成型技術(shù)的數(shù)據(jù)處理演示文稿

快速成型技術(shù)的數(shù)據(jù)處理演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共63頁(yè)。

快速成型產(chǎn)品的制作需要有三維模型支持，但來(lái)源于CAD軟件或逆向工程的三維模型數(shù)據(jù)必須保存為快速成型系統(tǒng)所能接受的數(shù)據(jù)格式，并在快速成型前進(jìn)行疊層方向上的分層處理，可見(jiàn)，大量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與處理工作對(duì)快速成型來(lái)說(shuō)是必不可少且十分重要的。4.1數(shù)據(jù)處理流程快速成型技術(shù)的一般數(shù)據(jù)處理流程為：將通過(guò)CAD系統(tǒng)或逆向工程獲得的三維模型以快速成型分層軟件能接受的數(shù)據(jù)格式保存，然后使用分層軟件對(duì)模型進(jìn)行：STL文件的處理、工藝處理、分層處理等操作，生成模型的各層面掃描信息，最后以快速成型設(shè)備能接受的數(shù)據(jù)格式輸出到相應(yīng)的快速成型機(jī)設(shè)備中?？焖俪尚蛿?shù)據(jù)處理是以三維CAD模型或其他數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，使用分層處理軟件將模型離散成截面數(shù)據(jù)，然后輸送到快速成型系統(tǒng)的過(guò)程，其基本流程：2當(dāng)前2頁(yè)，總共63頁(yè)。4.2待處理數(shù)據(jù)來(lái)源1.三維模型直接構(gòu)建

對(duì)于直接構(gòu)建的三維模型，最常用的數(shù)據(jù)處理方法就是將構(gòu)建的CAD實(shí)體模型先轉(zhuǎn)換為三角網(wǎng)格模型（STL文件），然后再進(jìn)行分層，從而獲得加工路徑。當(dāng)前主流的快速成型系統(tǒng)是基于STL文件進(jìn)行加工，因此商用CAD軟件一般都自帶輸出STL文件的功能模塊。2.逆向工程建模

是對(duì)已有的實(shí)物數(shù)字化，即使用逆向工程測(cè)量設(shè)備采集實(shí)物表面信息，形成物體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并且在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建實(shí)物的三維模型。

對(duì)于逆向工程建模的數(shù)據(jù)處理方法主要有兩種：一種是對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行三角化，生成STL文件，然后進(jìn)行分層處理；另一種是對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行直接分層處理。3當(dāng)前3頁(yè)，總共63頁(yè)。4.3數(shù)據(jù)接口格式

快速成型系統(tǒng)本身并不具備三維建模功能，為得到物體的三維數(shù)據(jù)，快速成型系統(tǒng)一般都會(huì)借助于商用CAD軟件，但是，不同的CAD軟件用來(lái)描述幾何模型的數(shù)據(jù)格式并不相同，快速成型系統(tǒng)無(wú)法一一適應(yīng)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)交換和信息共享出現(xiàn)障礙。因此，必須要有一種中間數(shù)據(jù)格式，作為CAD軟件與快速成型系統(tǒng)之間的標(biāo)準(zhǔn)接口，該格式應(yīng)該既能被快速成型系統(tǒng)接受和處理，也能由市面上的大多數(shù)CAD軟件生成。

目前，快速成型業(yè)界最常用的三種數(shù)據(jù)接口格式為：三維面片模型格式，CAD三維數(shù)據(jù)格式，二維層片數(shù)據(jù)格式。4當(dāng)前4頁(yè)，總共63頁(yè)。4.3.1三維面片模型格式

三維面片模型格式的原理是使用大量的小三角面片近似表示自由曲面。常用的三維面片模型格式主要有兩種：STL格式和CFL格式，其中，由美國(guó)3DSystems公司開(kāi)發(fā)的STL文件格式是專為快速成型技術(shù)而開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)格式，被大多數(shù)快速成型系統(tǒng)所接受，是快速成型業(yè)內(nèi)應(yīng)用最多的數(shù)據(jù)格式，亦被公認(rèn)為目前快速成型的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口形式。STL格式的文件是對(duì)三維CAD模型進(jìn)行表面三角形網(wǎng)格化而得到的：普通三維模型STL三維面片模型5當(dāng)前5頁(yè)，總共63頁(yè)。1.STL文件的構(gòu)成STL是一種用許多小三角形平面來(lái)近似表示源CAD模型曲面的數(shù)據(jù)模型，此種文件格式將CAD模型表面離散化為若干個(gè)三角形面片，不同精度時(shí)有不同的三角形網(wǎng)格劃分方式。STL文件是多個(gè)三角形面片的集合，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，而且與CAD系統(tǒng)無(wú)關(guān)。STL文件中的每個(gè)三角形面片都是由三角形的頂點(diǎn)坐標(biāo)和三角形面片的外法線矢量來(lái)表示。6當(dāng)前6頁(yè)，總共63頁(yè)。2.STL文件的格式STL文件有文本（ASCII）和二進(jìn)制（BINARY）兩種格式。

（1）文本（ASCII）格式該格式使用四個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)表示一個(gè)三角形面片信息單元facet，即三角形三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)，以及三角形面片指向?qū)嶓w外部的法向量坐標(biāo)。改格式的特點(diǎn)是易于人工識(shí)別及修改，但因該格式的文件占用空間太大，目前僅用來(lái)調(diào)試程序。ASCII格式的語(yǔ)法如下：

solidname_of_object(整個(gè)STL文件的首行，給出了文件路徑及文件名)facetnormalxyz（facetnormal是三角面片指向?qū)嶓w外部的法矢量坐標(biāo)）outerloop（outerloop說(shuō)明隨后的3行數(shù)據(jù)分別是三角面片的3個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)）vertexxyz（3個(gè)頂點(diǎn)沿指向?qū)嶓w外部的法矢量方向逆時(shí)針排列）vertexxyzvertexxyzendloopendfacet（在一個(gè)STL文件中，每一個(gè)facet由以上7行數(shù)據(jù)組成）facetnormalxyzouterloopvertexxyzvertexxyzvertexxyzendloopendfacetendsolidnameofobject

7當(dāng)前7頁(yè)，總共63頁(yè)。（2）二進(jìn)制（BINARY）格式BINARY格式用固定的字節(jié)數(shù)記錄三角面片的幾何信息，文件起始的84個(gè)字節(jié)是頭文件，用于記錄文件名；后面逐個(gè)記錄每個(gè)三角面片的幾何信息，每個(gè)三角形面片占用固定的50字節(jié)。BINARY格式的語(yǔ)法如下所示：#ofbytesdescription80有關(guān)文件、作者姓名和注釋信息4小三角形平面的數(shù)目facet14floatnormalx4floatnormaly4floatnormalz（以上3個(gè)4字節(jié)的浮點(diǎn)數(shù)表示角面片法矢量）4floatvertex1x4floatvertex1y4floatvertex1z（以上3個(gè)4字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)表示頂點(diǎn)1的坐標(biāo)）4floatvertex2x4floatvertex2y4floatvertex2z（以上3個(gè)4字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)表示頂點(diǎn)2的坐標(biāo)）4floatvertex3x4floatvertex3y4floatvertex3z（以上3個(gè)4字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)表示頂點(diǎn)3的坐標(biāo)）2未用（構(gòu)成50個(gè)字節(jié),用來(lái)描述三角面片的屬性信息）8當(dāng)前8頁(yè)，總共63頁(yè)。

STL文件格式比較簡(jiǎn)單，只能描述物體的幾何信息，而不能描述顏色材質(zhì)等信息。

三維模型進(jìn)行表面三角形網(wǎng)格化之后會(huì)呈現(xiàn)多面體狀，因此需要合理設(shè)置輸出STL格式時(shí)的參數(shù)值，以改善成型的質(zhì)量，一般而言，從CAD軟件輸出STL文件時(shí)，建議將弦高（chordheight）、誤差（deviation）、角度公差（angletolerance）等參數(shù)的值設(shè)置為0.01或是0.02。

9當(dāng)前9頁(yè)，總共63頁(yè)。3.STL文件的規(guī)范

為保證三角形面片所表示的模型實(shí)體的唯一性

，STL文件必須遵循一定的規(guī)范，否則這個(gè)STL文件就是錯(cuò)誤的，具體規(guī)范如下：

1）取向原則STL文件中的每個(gè)三角形面片都是由三條邊組成的，且具有方向性：三條邊按逆時(shí)針順序由右手定則可以確定面的法向量，且該法向量應(yīng)指向所描述實(shí)體表面的外側(cè)

，相鄰的三角形的取向不應(yīng)出現(xiàn)矛盾。

正確錯(cuò)誤10當(dāng)前10頁(yè)，總共63頁(yè)。2）共頂點(diǎn)規(guī)則相鄰的兩個(gè)三角形面片只能共享兩個(gè)頂點(diǎn)，即面片的頂點(diǎn)不能落在相鄰的任何一個(gè)三角形面片的邊上。正確錯(cuò)誤11當(dāng)前11頁(yè)，總共63頁(yè)。3）取值規(guī)則STL文件的所有頂點(diǎn)坐標(biāo)都必須是正的，即STL模型必須落在第一象限。雖然目前幾乎所有的CAD/CAM軟件都已允許在任意的空間位置生成STL文件，但使用AutoCAD時(shí)還需要遵守這個(gè)規(guī)則。

4）充滿規(guī)則STL模型的所有表面都必須布滿三角形面片，不得有任何遺漏，即不能有裂紋或孔。12當(dāng)前12頁(yè)，總共63頁(yè)。4、STL文件的精度自由曲面的三角形面片逼近當(dāng)前13頁(yè)，總共63頁(yè)。STL文件是三維實(shí)體模型經(jīng)過(guò)三角網(wǎng)絡(luò)化處理之后得到的數(shù)據(jù)文件，它將實(shí)體表面離散化成大量的三角形面片，依靠這些三角形面片來(lái)逼近理想的三維實(shí)體模型。逼近的精度通常由曲面到三角形平面的距離誤差或是曲面到三角形邊的弦高差控制。誤差越小，所需的三角形面片數(shù)量越多，形成的三維實(shí)體就越趨近于理想實(shí)體的形狀。但精度的提高會(huì)使STL文件變大，同時(shí)分層處理的時(shí)間將顯著增加，有時(shí)截面的輪廓會(huì)產(chǎn)生許多小直線段，不利于輪廓的掃描運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致表面不光滑且成型效率降低。所以，從CAD軟件輸出STL文件時(shí)，選取的精度指標(biāo)和控制參數(shù)應(yīng)根據(jù)CAD模型的復(fù)雜程度以及快速成型精度要求的高低進(jìn)行綜合考慮。當(dāng)前14頁(yè)，總共63頁(yè)。5.STL文件的優(yōu)勢(shì)（1）文件生成簡(jiǎn)單。幾乎所有的CAD軟件皆具有輸出STL文件的功能，同時(shí)還可以控制輸出的精度。（2）適用對(duì)象廣泛。幾乎所有三維模型都可以通過(guò)表面三角網(wǎng)格化生成STL文件。（3）分層算法簡(jiǎn)單。STL文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分層算法也相對(duì)簡(jiǎn)單得多。（4）模型易于分割。當(dāng)零件很大，難以在成型機(jī)上一次成型時(shí)，就需要將零件模型分割成多個(gè)較小的部分，進(jìn)行分別制造，而分割STL模型相對(duì)簡(jiǎn)單得多。（5）接口通用性好。能被幾乎所有的快速成型設(shè)備所接受，已成為行業(yè)公認(rèn)的快速成型數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。15當(dāng)前15頁(yè)，總共63頁(yè)。6.STL文件的局限（1）近似性。STL模型只是三維CAD模型的一個(gè)近似描述，并不能十分精確地還原模型的曲面。（2）信息缺乏。STL文件只能無(wú)序的列出構(gòu)成模型表面的所有三角形面片的幾何信息，其中并不包含面片之間的拓?fù)溧徑有畔ⅲ@些信息的缺乏常會(huì)導(dǎo)致信息處理與分層的低效。同時(shí)，將三維CAD模型轉(zhuǎn)換為STL模型之后，還會(huì)丟失公差、零件顏色和材料等的信息。（3）數(shù)據(jù)的冗余。STL文件含有大量的冗余數(shù)據(jù)，因?yàn)槊總€(gè)三角形面片的頂點(diǎn)都分屬于不同的三角形，所以同一個(gè)頂點(diǎn)會(huì)在STL文件中重復(fù)存儲(chǔ)多次。（4）精度損失。在STL文件中，頂點(diǎn)坐標(biāo)都是單精度浮點(diǎn)型，而在三維CAD模型中，頂點(diǎn)坐標(biāo)一般都是雙精度浮點(diǎn)型，會(huì)造成一定程度的數(shù)據(jù)誤差。（5）錯(cuò)誤和缺陷。STL文件還易出現(xiàn)很多錯(cuò)誤和缺陷，例如重疊面、孔洞、法向量和交叉面等；16當(dāng)前16頁(yè)，總共63頁(yè)。4.3.2CAD三維數(shù)據(jù)格式

與三維面片模型格式相比，CAD三維數(shù)據(jù)格式可以精確的描述CAD模型。目前，常用CAD三維數(shù)據(jù)格式主要有三種，分別為STEP標(biāo)準(zhǔn)接口、實(shí)體模型格式IGES和表面模型格式DXF。1.STEP標(biāo)準(zhǔn)接口STEP(StandardforTheExchangeofProduct,產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn))是一種產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)格式，該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為國(guó)際公認(rèn)的CAD數(shù)據(jù)文件交換全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。STEP格式可以完整描述所交換的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，其信息量完全可以滿足從CAD軟件到快速成型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換需要，但是，STEP格式也包含了許多快速成型系統(tǒng)并不需要的冗余信息，要基于STEP格式實(shí)現(xiàn)快速成型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，還需在算法、文件內(nèi)容的提取等方面進(jìn)行大量研究工作。17當(dāng)前17頁(yè)，總共63頁(yè)。4.3.2CAD三維數(shù)據(jù)格式

常用CAD三維數(shù)據(jù)格式主要有三種，分別為STEP標(biāo)準(zhǔn)接口、實(shí)體模型格式IGES和表面模型格式DXF。2.實(shí)體模型格式IGESIGES（InitialGraphicExchangeSpecification，初始圖形交換規(guī)范）是一種商用CAD系統(tǒng)的圖形信息交換標(biāo)準(zhǔn)。IGES的優(yōu)點(diǎn)在于它是一個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)，幾乎可以應(yīng)用在所有的商用CAD系統(tǒng)上，并能使用各種點(diǎn)、線、曲面、體等實(shí)體信息來(lái)精確地描述CAD模型。但I(xiàn)GES文件往往會(huì)包含大量的冗余信息，而且基于IGES格式的切片算法也比基于STL格式的切片算法更為復(fù)雜。3.表面模型格式DXFDXF（DrawingeXchangeFile，繪圖交換文件）是Autodesk公司制定的一種圖形交換文件格式，AutoCAD一直使用DXF格式文件來(lái)進(jìn)行不同應(yīng)用程序之間的圖形數(shù)據(jù)交換。DXF文件可讀性好、易于被其他程序處理，但是，DXF格式文件數(shù)據(jù)量大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在描述復(fù)雜的產(chǎn)品信息時(shí)很容易出現(xiàn)信息丟失問(wèn)題。18當(dāng)前18頁(yè)，總共63頁(yè)。4.3.3二維層片數(shù)據(jù)格式常用的二維層片數(shù)據(jù)格式主要有兩種：SLC格式和CLI格式。只是STL文件的補(bǔ)充，是一種中性文件，與RP設(shè)備和工藝無(wú)關(guān)，它的出現(xiàn)使三維模型與RP設(shè)備之間的聯(lián)系更豐富，對(duì)逆向工程與RP技術(shù)的集成具有重要的意義。與STL文件相比的優(yōu)點(diǎn)：1）大大降低了文件數(shù)據(jù)量2）由于直接在CAD系統(tǒng)內(nèi)分層模型精度大大提高3）省略了STL分層，降低了RP系統(tǒng)的前處理時(shí)間4）因是二維文件，錯(cuò)誤較少、無(wú)需復(fù)雜的檢驗(yàn)和修復(fù)程序。19當(dāng)前19頁(yè)，總共63頁(yè)。4.3.3二維層片數(shù)據(jù)格式1.SLC格式SLC格式是Materialise公司為獲取快速成型三維模型分層切片后的數(shù)據(jù)而制定的一種存儲(chǔ)格式。是CAD模型的2.5維的輪廓描述，它由Z方向上的一系列逐步上升的橫截面組成，這些橫截面由內(nèi)、外邊界的輪廓線圍合成實(shí)體。SLC格式的截面輪廓依舊只是對(duì)實(shí)體截面的一種近似，因此精度不高，此外，該格式的計(jì)算較為復(fù)雜、文件龐大、生成也比較費(fèi)時(shí)。20當(dāng)前20頁(yè)，總共63頁(yè)。4.3.3二維層片數(shù)據(jù)格式常用的二維層片數(shù)據(jù)格式主要有兩種：SLC格式和CLI格式。2.CLI格式

CLI文件是目前快速成型設(shè)備普遍接受的一種數(shù)據(jù)接口文件，它是三維模型分層后加工路徑的數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)格式，也可以分為ASCII碼和二進(jìn)制碼兩種格式。CLI文件主要由頭文件和幾何數(shù)據(jù)兩部分組成。頭文件主要記錄計(jì)量單位、文件創(chuàng)建日期、總層數(shù)及用戶數(shù)據(jù)。幾何數(shù)據(jù)部分主要記錄用于描述二維截面的層、描述多邊形輪廓線的多線段、填充線等數(shù)據(jù)單元。

與SLC格式不同，CLI格式直接對(duì)二維層片信息進(jìn)行描述，因此文件中的錯(cuò)誤較少且類型單一，而且文件規(guī)模較STL文件小的多。但是CLI格式把直線段作為基本描述單元，因而降低了輪廓精度，且零件無(wú)法重新定向。

21當(dāng)前21頁(yè)，總共63頁(yè)。4.4數(shù)據(jù)處理軟件模塊在快速成型系統(tǒng)中，需要不同的軟件來(lái)完成不同階段的特定功能。基于CAD模型的快速成型軟件系統(tǒng)一般由以下三部分組成：CAD造型軟件、數(shù)據(jù)處理軟件和監(jiān)控軟件。CAD造型軟件負(fù)責(zé)構(gòu)建模型、設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)并輸出中間格式文件；

數(shù)據(jù)處理軟件負(fù)責(zé)讀入與檢驗(yàn)文件、將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為幾何模型、選擇成型方向、排樣合并、模型實(shí)體分層、掃描路徑規(guī)劃等；

監(jiān)控軟件負(fù)責(zé)輸入分層信息、設(shè)定加工參數(shù)、生成數(shù)控代碼、控制實(shí)時(shí)加工等。

快速成型軟件系統(tǒng)中的CAD軟件可借助商用CAD造型系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理與監(jiān)控軟件則一般由快速成型系統(tǒng)廠商自行研發(fā)，其中數(shù)據(jù)處理軟件是整個(gè)快速成型軟件系統(tǒng)的關(guān)鍵，其效率直接影響到制件的尺寸精度、表面粗糙度、零件強(qiáng)度以及加工時(shí)間。22當(dāng)前22頁(yè)，總共63頁(yè)。1.STL文件診斷和修復(fù)模塊該模塊主要是檢查和分析STL模型文件中存在的錯(cuò)誤并進(jìn)行修復(fù)，基于CAD模型直接分層的數(shù)據(jù)處理軟件不需要此模塊?？焖俪尚凸に噷?duì)STL文件的正確性和合理性有較高的要求，主要是要保證STL模型無(wú)裂縫、空洞、懸面、重疊面和交叉面，如果不糾正這些錯(cuò)誤，會(huì)造成分層后出現(xiàn)不封閉的環(huán)和歧義現(xiàn)象。錯(cuò)誤原因的查找和自動(dòng)修復(fù)一直是快速造型軟件領(lǐng)域研究的一個(gè)重要方向。數(shù)據(jù)處理各模塊基本功能簡(jiǎn)述如下：數(shù)據(jù)處理軟件一般包含五個(gè)主要模塊：STL文件診斷和修復(fù)模塊、加工取向模塊、分層模塊、層片路徑規(guī)劃模塊、顯示模塊。23當(dāng)前23頁(yè)，總共63頁(yè)。2.加工取向模塊零件加工時(shí)的成型方向?qū)α慵圃斓木扔泻艽笥绊懀虼?，在選擇成型方向時(shí)，要綜合考慮加工設(shè)備的空間要求、成型效率、添加支撐以及排樣合并等因素。3.分層模塊分層模塊的數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵模塊，按照來(lái)源數(shù)據(jù)的格式，可分為CAD模型直接分層與STL模型分層；按照分層方式，還可分為等厚度分層及自適應(yīng)分層。4.層片路徑規(guī)劃模塊該模塊用于填充分層后得到的截面輪廓，它將界面輪廓向?qū)嶓w區(qū)域內(nèi)偏移一個(gè)光斑半徑，然后對(duì)填充方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，不同的填充方式會(huì)影響零件的精度、強(qiáng)度以及加工時(shí)間。5.顯示模塊該模塊可以顯示每層輪廓，并與用戶進(jìn)行交互。針對(duì)不同的CAD模型來(lái)源或者快速成型工藝，可能還需要更多的功能模塊。例如：FDM工藝的模型需要添加支撐，固定零件、保持零件形狀、減少翹曲變形必須的。24當(dāng)前24頁(yè)，總共63頁(yè)。4.5數(shù)據(jù)處理過(guò)程

基于STL文件的快速成型數(shù)據(jù)處理主要包括以下內(nèi)容：STL模型文件處理、快速成型前工藝處理、數(shù)據(jù)模型分層處理、以及層片掃描路徑規(guī)劃。具體步驟如下：

首先，將STL模型文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理軟件，對(duì)模型文件進(jìn)行處理，主要查找模型文件的錯(cuò)誤并進(jìn)行修復(fù)；

然后，進(jìn)行快速成型前的工藝處理，如確定成型方向、添加支撐等，具體的處理方式與成型方法、成型材料及相應(yīng)的原型后處理過(guò)程密切相關(guān)；

隨后，使用分層數(shù)據(jù)處理軟件將模型轉(zhuǎn)化為快速成型設(shè)備所能接受的分層文件格式；

最后，根據(jù)分層的信息，進(jìn)行層片的掃描路徑規(guī)劃，為最終成型做好準(zhǔn)備。25當(dāng)前25頁(yè)，總共63頁(yè)。4.5.1STL模型文件處理1.STL文件常見(jiàn)錯(cuò)誤在快速成型制造領(lǐng)域，STL模型文件常見(jiàn)的錯(cuò)誤主要有以下幾種。（1）間隙錯(cuò)誤：由三角形面片丟失引起的，當(dāng)CAD模型的表面有較大曲率的曲面相交時(shí)，相交部分容易出現(xiàn)因三角形面片的丟失而形成的空洞。（2）法向量錯(cuò)誤：由于生成STL文件時(shí)三角形頂點(diǎn)記錄順序混亂，導(dǎo)致不符合右手法則。

快速成型技術(shù)對(duì)STL文件的質(zhì)量有較高的要求，用于快速成型制造的STL模型要無(wú)裂縫、無(wú)空洞、無(wú)懸面、無(wú)重疊面或交叉面，如果這些錯(cuò)誤存在卻得不到糾正，會(huì)導(dǎo)致分層處理后產(chǎn)生多種問(wèn)題（比如出現(xiàn)不閉合的環(huán)），影響快速成型的效率和質(zhì)量，因此文件錯(cuò)誤的查找和自動(dòng)修復(fù)一直是快速成型軟件的重點(diǎn)研究方向。間隙錯(cuò)誤法向量錯(cuò)誤26當(dāng)前26頁(yè)，總共63頁(yè)。4.5.1STL模型文件處理1.STL文件常見(jiàn)錯(cuò)誤在快速成型制造領(lǐng)域，STL模型文件常見(jiàn)的錯(cuò)誤主要有以下幾種。（3）頂點(diǎn)錯(cuò)誤：即三角形面片頂點(diǎn)落在另一個(gè)三角形面片的某條邊上，違背了STL文件共頂點(diǎn)規(guī)則。（4）重疊和分離錯(cuò)誤：主要由計(jì)算三角形頂點(diǎn)時(shí)的舍入誤差造成。（5）面片退化：指小三角面片的三條邊共線，常發(fā)生在曲率變化劇烈的兩相交曲面的相交線附近，主要是因CAD軟件的三角網(wǎng)格化算法不完善所致。重疊和分離錯(cuò)誤面片退化27當(dāng)前27頁(yè)，總共63頁(yè)。（6）拓?fù)湫畔⑽蓙y：主要由某些細(xì)微特征在三角網(wǎng)格化時(shí)的自動(dòng)圓整造成，導(dǎo)致出現(xiàn)如下圖所示三種不允許出現(xiàn)的情況，有此類錯(cuò)誤的STL模型必須重建。一條邊同屬四個(gè)三角面片頂點(diǎn)位于某個(gè)三角面片內(nèi)面片重疊28當(dāng)前28頁(yè)，總共63頁(yè)。2.錯(cuò)誤修復(fù)STL文件的錯(cuò)誤往往源于CAD模型存在的問(wèn)題。對(duì)于較大的錯(cuò)誤，如模型出現(xiàn)空洞、面片丟失等，最好返回CAD軟件中處理；而對(duì)于一些較小的錯(cuò)誤，則可使用快速成型數(shù)據(jù)處理軟件提供的自動(dòng)修復(fù)功能進(jìn)行處理，不需再返回CAD軟件重新輸出，從而節(jié)約糾錯(cuò)時(shí)間，提高工作效率。

比利時(shí)MaterialiseN.V.公司開(kāi)發(fā)的Magics軟件就是全球知名的STL模型處理平臺(tái)，該軟件具備強(qiáng)大的STL文件編輯和修復(fù)功能。29當(dāng)前29頁(yè)，總共63頁(yè)。2.錯(cuò)誤修復(fù)Magics軟件提供的STL修改工具可對(duì)STL模型進(jìn)行全局和局部?jī)蓚€(gè)層次的修改。全局修改針對(duì)整個(gè)模型，能自動(dòng)修復(fù)三角形面片的矢量錯(cuò)誤、間隙錯(cuò)誤、重疊面錯(cuò)誤、面片交叉錯(cuò)誤等；局部修改允許用戶手動(dòng)逐一修改自動(dòng)修復(fù)后仍存在的殘留錯(cuò)誤，當(dāng)所有的錯(cuò)誤三角形面片修復(fù)完成后，模型將成為一個(gè)連貫的整體。

使用該軟件修復(fù)錯(cuò)誤的主要步驟如下：（1）導(dǎo)入零件的STL數(shù)據(jù)文件，對(duì)STL模型進(jìn)行分析；（2）自動(dòng)修復(fù)法向量錯(cuò)誤；（3）自動(dòng)修復(fù)損壞的邊界

；（4）修復(fù)殘留錯(cuò)誤。

30當(dāng)前30頁(yè)，總共63頁(yè)。4.5.2快速成型前工藝處理STL文件修復(fù)完成后，還需要進(jìn)行快速成型前的工藝處理，這些處理一般包括以下三個(gè)方面：定向、排樣及合并、原型分割拼合，添加支撐。1.定向、排樣及合并

在快速成型過(guò)程中，成型方向是原型制作精度、時(shí)間、成本、強(qiáng)度及所需支撐多少的重要影響因素，因此在成型之前，首先要選擇一個(gè)最優(yōu)化的分層（成型）方向。手機(jī)面板的兩種成型方向31當(dāng)前31頁(yè)，總共63頁(yè)。選擇成型方向主要需考慮以下幾條原則：（1）使垂直面數(shù)量最大化。（2）使法向上的水平面最大化。（3）使原型中孔的軸線平行于加工方向的數(shù)量最大化。（4）使平面內(nèi)曲線邊界的截面數(shù)量最大化。（5）使斜面的數(shù)量最少。（6）使懸臂結(jié)構(gòu)的數(shù)量最少。32當(dāng)前32頁(yè)，總共63頁(yè)。在進(jìn)行工藝處理時(shí)，需要根據(jù)原型的具體用途來(lái)確定成型方向：

如果制作該原型的主要目的是評(píng)價(jià)外觀，那么選擇成型方向時(shí)，首先考慮的應(yīng)是保證原型表面的質(zhì)量；

而如果制作原型的主要目的是進(jìn)行裝配檢驗(yàn)，那么選擇成型方向時(shí)，首先考慮的則是裝配的成型精度，表面質(zhì)量可通過(guò)后處理的打磨改善。根據(jù)原型精度要求和成形設(shè)備的加工空間，合理安排原型的擺放位置和成形方向，以使成型空間得到最大利用，提高成形效率。必要時(shí)需將一個(gè)原型分解成多個(gè)部分分別成型，也可將多個(gè)STL文件模型調(diào)入合并成一個(gè)STL模型并保存。33當(dāng)前33頁(yè)，總共63頁(yè)。排樣是根據(jù)原型的精度要求和成型設(shè)備的加工空間大小，合理安排原型的擺放位置，使成型空間得到最大化利用的一種方法，可以有效提高成型效率。原型排樣合并是指將多個(gè)STL模型合并保存為一個(gè)STL模型，這樣可以同時(shí)加工多個(gè)模型。一個(gè)原型制作的時(shí)間是各層制作時(shí)間的總和，而每層的制作時(shí)間包括掃描時(shí)間和輔助時(shí)間。由于制作單個(gè)原型和多個(gè)原型所需的輔助時(shí)間基本接近，可以通過(guò)一次制作多個(gè)原型來(lái)減少制作每個(gè)原型的輔助時(shí)間，提高成型效率。34當(dāng)前34頁(yè)，總共63頁(yè)。2.制件分割拼合通常來(lái)說(shuō)，當(dāng)制件的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，或是制件的成型支撐無(wú)法去除，又或是制件的尺寸超出了成型機(jī)的工作范圍時(shí)，就需要對(duì)制件進(jìn)行分割和拼合。Magics軟件即擁有對(duì)制件進(jìn)行分割的功能，它使用工具中的分割命令繪制分割線，將制件分割為幾個(gè)部分，分別打印完成后，再將各部分組裝在一起。如果分割參數(shù)調(diào)節(jié)適當(dāng)，甚至不用膠水就能完成組裝。35當(dāng)前35頁(yè)，總共63頁(yè)。36當(dāng)前36頁(yè)，總共63頁(yè)。3.添加支撐

理論上，快速成型技術(shù)能夠加工任意復(fù)雜形狀的制件

，但層層堆積的成型原理，要求制件在成型過(guò)程中必須具有支撐?？焖俪尚椭械闹蜗喈?dāng)于傳統(tǒng)加工過(guò)程中的夾具，對(duì)成型中的制件起固定作用。制件的支撐

有些快速成型工藝的支撐是在成型過(guò)程中自然產(chǎn)生的，如LOM工藝中切碎的紙、SLS工藝中未燒結(jié)的材料以及3DP工藝中未黏結(jié)的粉末都可以成為后續(xù)層的支撐。

但對(duì)于SLA工藝和FDM工藝，則必須由人工添加支撐或者通過(guò)軟件自動(dòng)添加支撐，否則會(huì)出現(xiàn)懸空而發(fā)生塌陷或變形，影響零件原型的成型精度，甚至使零件不能成型。37當(dāng)前37頁(yè)，總共63頁(yè)。3.添加支撐

按其作用不同，支撐可分為基底支撐和對(duì)零件原型的支撐兩種。

對(duì)制件的支撐是為了避免制件某些部位出現(xiàn)懸空而發(fā)生塌陷或變形，影響制件的成型精度，或者導(dǎo)致無(wú)法成型?；字蔚闹饕饔糜幸韵氯鞣矫妫海?）便于將零件從工作臺(tái)上取出。（2）保證預(yù)成型的制件處于水平位置，消除工作臺(tái)不平整所引起的誤差。（3）有利于減小或消除翹曲變形。添加支撐的方法有手工和軟件自動(dòng)添加兩種，手工添加法因質(zhì)量難保證、工藝規(guī)劃時(shí)間長(zhǎng)和不靈活，應(yīng)用很少。添加支撐時(shí)，需注意考慮以下因素：1）支撐的強(qiáng)度和穩(wěn)定性2）支撐的加工時(shí)間3）支撐的可去除性38當(dāng)前38頁(yè)，總共63頁(yè)。添加支撐時(shí)，需注意考慮以下因素：支撐的添加方法

添加支撐的方法有手工和軟件自動(dòng)添加兩種，手工添加法因質(zhì)量難以保證，工藝規(guī)劃時(shí)間長(zhǎng)且不靈活，目前已經(jīng)很少應(yīng)用。（1）支撐的強(qiáng)度和穩(wěn)定性

支撐是為原型提供支撐和定位的輔助結(jié)構(gòu)，良好的支撐必須保證足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使自身和其承載原型不會(huì)變形或偏移，保證零件原型的精度和質(zhì)量。（2）支撐的加工時(shí)間

支撐加工必然要消耗一定時(shí)間，在滿足支撐作用的前提下，加工時(shí)間越短越好。因此，在滿足強(qiáng)度的前提條件下，支撐應(yīng)盡可能小，也可加大支撐掃描間距，從而減少支撐成型時(shí)間。

目前，許多FDM成型機(jī)已經(jīng)采用雙噴頭進(jìn)行成型，一個(gè)噴頭加工實(shí)體材料，另一個(gè)加工支撐材料，實(shí)體材料和支撐材料并不相同，如此不僅可以節(jié)省加工時(shí)間，也便于去除支撐材料。39當(dāng)前39頁(yè)，總共63頁(yè)。添加支撐時(shí)，需注意考慮以下因素：（3）支撐的可去除性

制件制造完成后，需將支撐和本體分開(kāi)。如果制件和支撐黏結(jié)過(guò)分牢固，不但不易去除，還會(huì)降低制件的表面質(zhì)量，甚至可能在去除時(shí)破壞制件。顯然，支撐與制件結(jié)合部分越小，越容易去除。故兩者結(jié)合部位應(yīng)盡可能小。在不發(fā)生翹曲變形的條件下，建議將結(jié)合部分設(shè)計(jì)成鋸齒形以方便去除。

目前，F(xiàn)DM工藝普遍使用水溶性支撐材料，成型完畢后將制型置于水中，支撐即可融化，去除非常方便。40當(dāng)前40頁(yè)，總共63頁(yè)。4.5.3數(shù)據(jù)模型的分層處理

對(duì)數(shù)據(jù)模型的分層處理是快速成型數(shù)據(jù)處理中最核心的部分，分層處理的效率、速度及精度的高低，直接關(guān)系到快速成型能否成功。分層是將模型以層片的方式來(lái)描述，無(wú)論模型多復(fù)雜，對(duì)每一層而言都只是一組二維輪廓線的幾何?？焖俪尚蛿?shù)據(jù)模型的分層處理就是對(duì)已有的三維模型進(jìn)行分層，將其轉(zhuǎn)換為快速成型系統(tǒng)所能接受的層片數(shù)據(jù)文件或兼容的中間格式數(shù)據(jù)文件。在對(duì)模型進(jìn)行分層處理前，首先需要選擇一個(gè)合理的分層方向以及一個(gè)合適的分層厚度，這兩者是影響分層處理結(jié)果的重要因素。41當(dāng)前41頁(yè)，總共63頁(yè)。1.基于STL模型的分層

快速成型數(shù)據(jù)處理技術(shù)的分層算法按使用的數(shù)據(jù)模型格式，可分為基于STL模型的分層和CAD模型直接分層；按照分層方法可以，則可分為等厚度分層和自適應(yīng)分層。42當(dāng)前42頁(yè)，總共63頁(yè)。43當(dāng)前43頁(yè)，總共63頁(yè)。

由于STL模型的表面是由一個(gè)個(gè)三角形面片組成，因此當(dāng)兩個(gè)相鄰分層平面切在同一個(gè)三角面片上時(shí)，就會(huì)在該三角面片上形成階梯。

44當(dāng)前44頁(yè)，總共63頁(yè)。

由上面的公式可以看出，當(dāng)三角形面片的法向一定時(shí)，分層厚度越大，階梯高度越大，原型表面越粗糙；分層厚度一定時(shí)，三角形面片法向與分層平面法向（成型方向）的夾角θ是影響所形成階梯高度的直接因素；當(dāng)θ為90o時(shí)，該三角面片上不形成階梯，此時(shí)層片輪廓是對(duì)該處實(shí)體輪廓的精確擬合。

在工業(yè)應(yīng)用中，保持從概念設(shè)計(jì)到最終產(chǎn)品的一致性非常重要。很多情況下，原始的CAD模型能夠精確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，但轉(zhuǎn)換成STL文件時(shí)的三角形網(wǎng)格化處理就降低了模型的精度。

對(duì)于方形物體而言，使用STL格式來(lái)表示精度還是比較高的，但對(duì)于圓柱形、球形物體來(lái)說(shuō)，用STL格式表示的模型精度就不盡如意了，因此直接從CAD模型中獲取截面描述信息的CAD模型直接分層算法應(yīng)運(yùn)而生。

45當(dāng)前45頁(yè)，總共63頁(yè)。2.CAD模型直接分層

與基于STL文件的分層相比，直接對(duì)原始CAD模型進(jìn)行分層更容易獲得高精度的模型。而CAD模型的直接分層算法可以從任意復(fù)雜的三維CAD模型中直接獲得分層數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)為快速成型系統(tǒng)能接受或兼容的格式文件，驅(qū)動(dòng)快速成型系統(tǒng)工作，完成原型加工。

基于STL模型的分層與CAD模型直接分層的比較如下圖：基于STL模型分層基于CAD模型直接分層46當(dāng)前46頁(yè)，總共63頁(yè)。

對(duì)CAD模型直接分層，就是用一組平行的分層平面對(duì)三維CAD模型進(jìn)行分層，其實(shí)質(zhì)是將分層平面與三維CAD模型相交并記錄下交線數(shù)據(jù)，也就是所需要的二維輪廓數(shù)據(jù)。

具體步驟大致是：

在確定分層方向后，做出剖切基準(zhǔn)線及剖分平面，確定相關(guān)尺寸（實(shí)體高度、切片厚度、并以程序自動(dòng)循環(huán)出的層數(shù)作為剖切循環(huán)次數(shù)）；

然后開(kāi)始分層，程序自動(dòng)循環(huán)直至分層完畢。在分層過(guò)程中，每切一次都應(yīng)該保存二維輪廓數(shù)據(jù)，以供后置的編程軟件讀取并生成掃描路徑，最終傳送到快速成型系統(tǒng)中，進(jìn)行輪廓加工。2.CAD模型直接分層47當(dāng)前47頁(yè)，總共63頁(yè)。

在加工高次曲面時(shí)，直接分層方法明顯優(yōu)于基于STL模型的分層方法。相比較而言，使用原始CAD模型進(jìn)行直接分層具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）能減少快速成型的前處理時(shí)間。（2）無(wú)需STL格式文件的檢查和糾錯(cuò)過(guò)程；（3）降低模型文件的規(guī)模，對(duì)于遠(yuǎn)程制造的數(shù)據(jù)傳輸很重要；（4）直接采用快速成型數(shù)控系統(tǒng)的曲線插補(bǔ)功能，提高制件的表面質(zhì)量；（5）提高制件的精度。48當(dāng)前48頁(yè)，總共63頁(yè)。對(duì)原始CAD模型直接分層的做法也存在一些潛在的問(wèn)題和缺點(diǎn)，簡(jiǎn)述如下：（1）難以為模型自動(dòng)添加支撐，且需要復(fù)雜的CAD軟件環(huán)境。（2）文件中只有單個(gè)層面的信息，沒(méi)有體的概念。（3）在獲得直接分層文件之后，就不能重新指定模型加工方向或旋轉(zhuǎn)模型，因此需要設(shè)計(jì)者具備更專業(yè)的知識(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮好支撐的添加位置，并明確最優(yōu)的分層方向與厚度?；贑AD模型的直接分層的處理對(duì)象是精確的三維模型，因此可以避免許多STL格式的局限性所導(dǎo)致的問(wèn)題，但由于各類CAD系統(tǒng)之間往往不兼容，造成CAD模型直接分層的通用性較差，目前正在研究改進(jìn)之中。49當(dāng)前49頁(yè)，總共63頁(yè)。3.等厚度分層

等厚度分層就是用等間距的平面對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分割，并計(jì)算每一個(gè)切割平面與數(shù)據(jù)模型的交線，最終得到的封閉交線就是每一層截面的輪廓邊界。

對(duì)三維CAD模型來(lái)說(shuō)，是等間距的分層平面與零件幾何模型的交線，而對(duì)STL模型來(lái)說(shuō)，是等間距的分層平面與若干個(gè)小三角平面之間的交線，形成的輪廓線則是由這一系列交線的線段集來(lái)表示。實(shí)體模型分層前的剖面圖分層后的剖面圖50當(dāng)前50頁(yè)，總共63頁(yè)。從上圖可以看出，快速成型的疊加制造原理會(huì)不可避免的導(dǎo)致原型表面出現(xiàn)所謂的“階梯效應(yīng)”，這種階梯效應(yīng)會(huì)對(duì)制件的某些性能造成影響，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：1）對(duì)制件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響對(duì)殼體制作的等厚度分層會(huì)導(dǎo)致圓角處層與層之間結(jié)合強(qiáng)度下降，但如果都采用最薄的層厚度切片，則加工時(shí)間會(huì)成倍增加。2）對(duì)制件表面精度的影響分層的厚度會(huì)導(dǎo)致制件出現(xiàn)階梯狀表面，影響制件表面的光滑度，使制件表面質(zhì)量變差。3）階梯效應(yīng)導(dǎo)致的制件局部體積缺損（或增加）

圓角過(guò)渡表面的法向量與成型方向夾角越小，制件的體積缺損就越嚴(yán)重。51當(dāng)前51頁(yè)，總共63頁(yè)。4.自適應(yīng)分層

自適應(yīng)分層法是為了解決等厚度分層法存在的問(wèn)題而出現(xiàn)的，它可以根據(jù)制件輪廓的表面形狀自動(dòng)改變分層厚度，以滿足制件表面的精度要求：當(dāng)制件表面傾斜較大時(shí)，選擇較小的分層厚度以提高成型精度，反之，則選擇較大的分層厚度以提高加工效率。

自適應(yīng)分層與等厚度分層方法的比較如下圖所示。等厚度分層自適應(yīng)分層52當(dāng)前52頁(yè)，總共63頁(yè)。

目前，自適應(yīng)分層算法可歸納為兩類，一類是基于相鄰層面積變化的算法；另一類是基于分層高度處三維實(shí)體輪廓表面曲率的算法。

基于相鄰層面積變化的自適應(yīng)分層算法，即根據(jù)相鄰兩個(gè)層片的面積變化情況來(lái)決定分層高度，在當(dāng)前層片面積與前一層片的面積比的絕對(duì)值大于（小于）一定值時(shí)，則改變分層厚度。

基于分層高度處三維實(shí)體輪廓表面曲率的算法，即在確定某一層的分層厚度時(shí)，首先計(jì)算系統(tǒng)允許的最大分層高度下的各相交三角形面片上生成的最大階梯高度，當(dāng)最大階梯高度大于所要求的值時(shí)，則減小分層高度，直到所選取的分層高度使的所有相交三角形面片上生成的最大階梯高度都小于一定值時(shí)，就將此高度作為這一層的分層高度。

由上可見(jiàn)，這種算法需要進(jìn)行非常多次的試切處理，會(huì)增加了大量計(jì)算，影響處理速度。53當(dāng)前53頁(yè)，總共63頁(yè)。4.5.4層片掃描路徑規(guī)劃

快速成型技術(shù)是一種離散的分層制造技術(shù)，零件三維模型分層處理后得到的只是模型的截面輪廓，在后續(xù)過(guò)程中需要根據(jù)每層片截面輪廓信息生成掃描路徑，包括輪廓掃描的路徑和填充掃描的路徑。截面輪廓的掃描路徑54當(dāng)前54頁(yè)，總共63頁(yè)。

輪廓掃描路徑有可能出現(xiàn)自相交，形成無(wú)效環(huán)。如果不對(duì)這些無(wú)效環(huán)進(jìn)行處理，就有可能生成錯(cuò)誤的加工路徑，甚至無(wú)法生成填充掃描路徑，嚴(yán)重影響制件的尺寸和形狀。

在成型過(guò)程中，噴頭或激光頭會(huì)以一定掃描路徑對(duì)輪廓內(nèi)部的實(shí)體進(jìn)行填充，這一過(guò)程稱為填充掃描，占用了快速成型加工的大多數(shù)時(shí)間。而在一個(gè)封閉輪廓區(qū)域內(nèi)進(jìn)行填充掃描時(shí)，有以下幾種掃描路徑可供選擇：1.平行掃描

平行掃描是快速成型最基本也是最常用的填充掃描路徑，采用此種路徑進(jìn)行填充掃描時(shí)，所有的掃描線均平行，掃描線的方向可以是X向、Y向或XY雙向。55當(dāng)前55頁(yè)，總共63頁(yè)。

平行掃描類似于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的多邊形填充算法，它用水平掃描線自上到下（或自下到上）掃描由多條首尾相連的線段構(gòu)成的多邊形，計(jì)算掃描線與多邊形的相交區(qū)間，用區(qū)間的起點(diǎn)和終點(diǎn)控制掃描長(zhǎng)度，從而得到一條掃描路徑，如此反復(fù)，即可將多邊形的區(qū)域填充完畢。

對(duì)單獨(dú)一條掃描線的計(jì)算步驟為：（1）求交——計(jì)算掃描線與多邊形各邊的交點(diǎn)。

（2）排序——將所有的交點(diǎn)按遞增順序進(jìn)行排序。（3）交點(diǎn)配對(duì)——將排序后的交點(diǎn)配對(duì)，如第一個(gè)與第二個(gè)配對(duì)，第三個(gè)與第四個(gè)配對(duì)，等等。每對(duì)交點(diǎn)就代表掃描線與多邊形的一個(gè)相交區(qū)間。

（4）掃描線生成——由已經(jīng)配對(duì)的起點(diǎn)和終點(diǎn)得到區(qū)域內(nèi)的一條掃描路徑。56當(dāng)前56頁(yè)，總共63頁(yè)。

平行掃描方法簡(jiǎn)單且容易實(shí)現(xiàn)，但也有一些缺點(diǎn)：

首先，掃描過(guò)程中的啟停次數(shù)隨著制件的復(fù)雜度而增加，比如SLS設(shè)備需要光開(kāi)關(guān)，即當(dāng)掃描到制件實(shí)體部分時(shí)光開(kāi)關(guān)打開(kāi)，掃描到非實(shí)體部分時(shí)光開(kāi)關(guān)則關(guān)閉，而頻繁的開(kāi)關(guān)操作會(huì)有損激光器壽命；

其次，平行掃描是沿一個(gè)方向?qū)⒁徽麄€(gè)層片掃描完畢，每個(gè)掃描線的方向相同，這就意味著每條掃描線的收縮應(yīng)力方向一致，增加了翹曲變形的可能性。57當(dāng)前57頁(yè)，總共63頁(yè)。2.分區(qū)域掃描

平行掃描雖然簡(jiǎn)單易行，穩(wěn)定可靠，但掃描效果差，制件極易產(chǎn)生翹曲變形，而用于激光掃描時(shí)，不僅會(huì)在掃描中產(chǎn)生大量空行程，而且需要不斷地開(kāi)閉激光器，效率較低。

分區(qū)域掃描在一定程度上克服了掃描線過(guò)長(zhǎng)，激光頻繁開(kāi)關(guān)的問(wèn)題。它將整個(gè)層片劃分為若干個(gè)區(qū)域，然后在劃分好的區(qū)域內(nèi)分別進(jìn)行往返掃描，填充完一個(gè)區(qū)域后，再進(jìn)行下一個(gè)區(qū)域的填充。分區(qū)域掃描可以顯著提高制件的成型效率，在制件精度、強(qiáng)度等均能滿足要求的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用此種高效的掃描方式。58當(dāng)前58頁(yè)，總共63頁(yè)。

分區(qū)域掃描遇到空行程時(shí)，掃描線會(huì)在局部區(qū)域折返掃描這