DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2018-1(81)-17-24

Адаптивне пошарове розділення 3D моделі виробу в адитивних технологіях

Ярослав Миколайович Гаращенко

Анотація


Представлено результати дослідження можливостей адаптивного пошарового розділення вихідної 3D моделі, заданої STL-файлом при формоутворенні виробу за допомогою адитивних технологій. Запропонований спосіб адаптивного розділення 3D моделі дозволяє підвищити продуктивність процесу і регулювати точність виготовлення виробів за допомогою завдання кроку побудови для кожного окремого опускання робочої платформи установки. Крок побудови вибирається з урахуванням щільності розподілу кутів нахилу нормалей поверхонь виробу від вектора напрямку побудови.
Оцінка ефективності адаптивного пошарового розділення виконувалася на основі порівняльного аналізу кількості шарів для виготовлення моделей найпростіших геометричних фігур і складних промислових виробів. Пошарове розділення виконувалося з використанням спеціально розробленої підсистеми до системи «Технологічна підготовка матеріалізації складних виробів адитивними технологіями».

Ключові слова


адитивні технології; технологічна підготовка; тріангуляційна модель; пошарове розділення; точність формоутворення

Повний текст:

PDF

Посилання


Zhang, Y. and Bernard, A. (2014), «AM feature and knowledge based process planning for additive manufacturing in multiple parts production context», Proceedings of 25th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium, pp. 1259–1276, available at: http://sffsymposium.engr.utexas.ed /sites/default/files/2014-099- Zhang.pdf

Byun, H.S. and Lee, K.H. (2006), «Determination of optimal build direction in rapid prototyping with variable slicing», Int. J. Adv. Manuf. Technol., No. 28, pp. 307–313, DOI: 10.1007/s00170-004-2355-5

Deckard, C.R., The University of Texas System (1989), Method and apparatus for producing parts by selective sintering, МПК В 27 N 3/00, В 32 В 31/00, В 23 К 9/00, В 29 С 67/00. № 920580, USA, filed 17 oct., date of print 05 sept., Pat. № 4863538, available at: https://www.google.com.ua/ patents/US4863538

Dobroskok, V.L., Chernyshov, S.I., Vitjazjev, Ju.B. and Abdurajimov, L.N., Nac. tehn. un-t «Harkivs'kyj politehn. in-t» (2009), Sposib posharovoi' pobudovy vyrobiv na bazi vyhidnoi' trianguljacijnoi' 3D modeli [The method of layered construction of products based on the original triangulation 3D model] MPK B29C 35/08, B29C 41/02, G06F 17/50, Ukrai'na, № u200905500, zajavl. 01 chervnja, opubl. 25 grudnja, Bjul. № 24, Pat. № 46418.

Rock, S.J. and Wozny, M.J. (1991), «Utilizing topological information to increase scan vector generation efficiency», Solid Freeform Fabrication Symposium Proc., from 12–14 Aug., Austin (Texas), pp. 28–36.

Chalasani, K.L., Grogan, B.N., Bagchi, A., Jara-Almonte, C.C., Ogale, A.A. and Dooley, R.L. (1991), «An algorithm to slice 3D shapes for reconstruction in prototyping systems», Proceedings of the 1991 ASME Computers in Engineering Conference, from Aug., pp. 209–216.

Kirschman, C.F. and Jara-Almonte, C.C. (1992), «A parallel slicing algorithm for solid freeform fabrication processes», Solid Freeform Fabrication Symposium 1992, in Marcus, H.L. et al. (Ed), from Aug., University of Texas, Austin, pp. 26–33.

Marsan, A. and Dutta, D. (1997), «A survey of process planning techniques for layered manufacturing», Proceedings of the 1997 ASME Design Automation Conference, from Sept., Sacramento (CA).

Dolenc, A. and Makela, I. (1994), «Slicing procedures for layered manufacturing techniques», Computer-Aided Design, from Febr., Vol. 26, No. 2, pp. 119–126.

Chen, X., Wang, C., Ye, X. and others (2001), «Direct slicing from PowerSHAPE models for Rapid Prototyping», The Int. J. of Adv. Manuf. Technol., Vol. 17, No. 7, pp. 543–547.

Sun, S.H., Chiang, H.W. and Lee, M.I. (2007), «Adaptive direct slicing of a commercial CAD model for use in rapid prototyping», The Int. J. of Adv. Manuf. Technol., Vol. 34, No. 7–8, pp. 689–701.

Cao, W. and Miyamoto, Y. (2003), «Direct slicing from AutoCAD solid models for rapid prototyping», The Int. J. of Adv. Manuf. Technol., Vol. 21, No. 10–11, pp. 739–742.

Zhou, M.Y., Xi, J.T. and Yan, J.Q. (2004), «Adaptive direct slicing with non-uniform cusp heights for rapid prototyping», The Int. J. of Adv. Manuf. Technol., Vol. 23, No. 1–2, pp. 20–27.

Farouki, R.T. and Konig, T. (1996), «Computational methods for rapid prototyping of analytic solid models», Rapid Prototyping Journal, Vol. 2, No. 3, pp. 41–49.

Pandey, P.М., Reddy, N.V. and Dhande, S.G. (2003), «Slicing procedures in layered manufacturing: a review», Rapid Prototyping Journal, Vol. 9, Issue 5, pp. 274–288, available at: https://doi.org/10.1108/13552540310502185

Abdurajimov, L.N. (2009), «Adaptivnoe razdelenie na sloi ishodnoj 3D modeli izdelija v tehnologijah bystrogo prototipirovanija i izgotovlenija», Uchenye zapiski Krymskogo inzhenerno-pedagogicheskogo universiteta, Serija Tehnicheskie nauki, Vol. 18, NIC KIPU, Simferopol', pp. 15–20.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Zhang Y. AM feature and knowledge based process planning for additive manufacturing in multiple parts production context / Y.Zhang, A.Bernard // In Proceedings of 25th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium. – 2014. – Pp. 1259–1276 [On-line]. – Access mode http://sffsymposium.engr.utexas.edu/sites/default/files/2014-099-Zhang.pdf.
  2. Byun H.S. Determination of optimal build direction in rapid prototyping with variable slicing / H.S. Byun, K.H. Lee // Int. J. Adv. Manuf. Technol. – 2006. – № 28. – Рp. 307–313. DOI: 10.1007/s00170-004-2355-5.
  3. Пат. 4863538 США, МПК В 27 N 3/00, В 32 В 31/00, В 23 К 9/00, В 29 С 67/00. Method and apparatus for producing parts by selective sintering / C.R. Deckard ; Board of Regents ; The University of Texas System. – № 920580 ; filed 17.10.1986 ; date of print 05.09.1989 [On-line]. – Access mode : https://www.google.com.ua/ patents/US4863538.
  4. Пат. 46418 U УКРАЇНА, МПК B29C 35/08, B29C 41/02, G06F 17/50. Спосіб пошарової побудови виробів на базі вихідної тріангуляційної 3D моделі / В.Л. Доброскок, С.І. Чернишов, Ю.Б. Вітязєв, Л.Н. Абдурайімов ; заявник і патентовласник Нац. техн. ун-т «Харківський політехн. ін-т». – № u200905500 ; заявл. 01.06.2009 ; опубл. 25.12.2009, Бюл. № 24.
  5. Rock S.J. Utilizing topological information to increase scan vector generation efficiency / S.J. Rock, M.J. Wozny // Solid Freeform Fabrication Symposium Proc. – Austin (Texas). – 1991, Aug. 12–14. – pp. 28–36.
  6. An algorithm to slice 3D shapes for reconstruction in prototyping systems / K.L. Chalasani, B.N. Grogan, A.Bagchi, C.C. Jara-Almonte, A.A. Ogale, R.L. Dooley // Proceedings of the 1991 ASME Computers in Engineering Conference. – Aug., 1991. – Рp. 209–216.
  7. Kirschman C.F. A parallel slicing algorithm for solid freeform fabrication processes / C.F. Kirschman, C.C. Jara- Almonte ; in Marcus, H.L. et al. (Eds) // Solid Freeform Fabrication Symposium 1992 ; University of Texas. – Austin. – Aug., 1992. – Рp. 26–33.
  8. Marsan A. A survey of process planning techniques for layered manufacturing / A.Marsan, D.Dutta // Proceedings of the 1997 ASME Design Automation Conference. – Sacramento (CA). – Sept., 1997.
  9. Dolenc A. Slicing procedures for layered manufacturing techniques / A.Dolenc, I.Makela // Computer-Aided Design. – Febr., 1994. – Vol. 26, № 2. – Рp. 119–126.
  10. Direct slicing from PowerSHAPE models for Rapid Prototyping / X.Chen, C.Wang, X.Ye and other // The Int. J. of Adv. Manuf. Technol. – 2001. – Vol. 17, № 7. – Рp. 543–547.
  11. Sun S.H. Adaptive direct slicing of a commercial CAD model for use in rapid prototyping / S.H. Sun, H.W. Chiang, M.I. Lee // The Int. J. of Adv. Manuf. Technol. – 2007. – Vol. 34, № 7–8. – Рp. 689–701.
  12. Cao W. Direct slicing from AutoCAD solid models for rapid prototyping / W.Cao, Y.Miyamoto // The Int. J. of Adv. Manuf. Technol. – 2003. – Vol. 21, № 10–11. – Рp. 739–742.
  13. Zhou M.Y. Adaptive direct slicing with non-uniform cusp heights for rapid prototyping / M.Y. Zhou, J.T. Xi, J.Q. Yan // The Int. J. of Adv. Manuf. Technol. – 2004. – Vol. 23, № 1–2. – Рp. 20–27.
  14. Farouki R.T. Computational methods for rapid prototyping of analytic solid models / R.T. Farouki, T.Konig // Rapid Prototyping Journal. – 1996. – Vol. 2, No. 3. – Рp. 41–49.
  15. Pandey P.М. Slicing procedures in layered manufacturing: a review / P.М. Pandey, N.V. Reddy, S.G. Dhande // Rapid Prototyping Journal. – 2003. – Vol. 9. – Issue 5. – Рp. 274–288 [On-line]. – Access mode : https://doi.org/10.1108/13552540310502185.      
  16. Абдурайимов Л.Н. Адаптивное разделение на слои исходной 3D модели изделия в технологиях быстрого прототипирования и изготовления / Л.Н. Абдурайимов // Ученые записки Крымского инженерно педагогического университета. Серия : Технические науки. – Симферополь : НИЦ КИПУ, 2009. – Вып. 18. – С. 15–20.




Copyright (c) 2018 Ярослав Миколайович Гаращенко

Ліцензія Creative Commons
Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.