CAD系统内直接提取快速成形层片轮廓扫描数据方法

"基于CAD系统的快速成形层片轮廓扫描数据的直接提取 (2012年)" 这篇2012年的论文主要探讨了在快速成形（也称为快速原型）过程中，如何通过直接在CAD（计算机辅助设计）系统内提取层片轮廓扫描数据来提高数据精度，避免传统方法中由于模型转换导致的精度损失。快速成形是一种利用3D打印技术，将数字模型分层转化为实体模型的技术。 传统的快速成形工艺通常涉及以下步骤：首先，将3D CAD模型转换为STL（立体光刻）文件，这是一个离散化的表面表示，然后将STL文件进一步处理为层片轮廓数据，用于指导3D打印机逐层制造。然而，这种转换过程可能导致几何精度的损失，特别是对于高次曲线的复杂形状。 论文作者分析了层片理论轮廓扫描边界中高次曲线的离散方法。高次曲线，如圆弧和贝塞尔曲线，是CAD模型中的常见元素，它们在转换过程中容易产生误差。为了量化这种误差，论文定义了一个名为“层片轮廓扫描面积偏差”的概念，这是评估数据精度的关键指标。 接着，作者建立了一个CAD模型直接分层截面轮廓边界离散模型。这个模型允许在原始CAD环境中进行操作，绕过STL中间步骤，从而减少近似处理对数据质量的影响。通过这种方法，可以更精确地提取层片轮廓扫描数据，为后续的快速成形过程提供更高质量的输入。 论文中提到，该方法已在聚苯乙烯泡沫材料成形机上进行了实验验证，结果显示，使用直接提取的方法确实能够获取更高品质的轮廓扫描数据，提高了快速成形过程的精度和效率。这一成果对于优化快速成形工艺，尤其是在精密零件制造和复杂几何形状构建方面具有重要意义。 关键词涉及到快速成形、CAD系统、轮廓扫描数据以及直接提取，表明研究的核心集中在利用CAD技术改进快速成形数据处理流程，以提升最终产品的制造质量。这篇论文对于从事3D打印技术、数字化制造和CAD软件开发的科研人员和工程师来说，提供了有价值的理论和实践指导。