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3D打印技术是快速成型技术(Rapid Prototyping,RP)的一种,是20世纪80年代后期发展起来的一种先进制造技术。3D打印技术有节省材料、较高的精度、从设计模型到成型周期短且不需要任何夹具、刀具、模具并且能设计制造出很高复杂度的东西等优点。随着近几年的高速发展,3D打印技术的应用已经在很多行业占据重要的地位。因此对3D打印关键技术的研究有很重要的价值。 本文以从3D打印的STL文件的切片算法、填充路径规划算法、机器人的结构设计以及软件控制等方面对3D打印关键技术进行研究,内容主要包括以下几个方面: (1)提出了一种基于三角面片邻接关系,先对三角形进行排序,然后求切平面与三角形的交点,最后将交点依次相连即可得到轮廓的切片算法。这种算法在寻找与切平面的相交的三角形面片时,不用每次都把所有的三角形遍历,可以直接求出来与平面相交的三角形;并且在求交点时每个交点只求了一次,节省了时间,提高了效率,并且有很高的精确性。 (2)对填充扫描轨迹规划进行了分析,设计出了一种复合轨迹扫描算法。首先对当前层的内外轮廓进行偏置,然后内部扫描采用先分区,对每个分区用往复直线填充的方法,最后得到复合填充路径。该算法减少了送料电机开关的启停次数,成型效率得到提高。 (3)对Delta机器人的结构进行了设计,零配件的选型以及机器人的运动学进行了计算,并且用LabVIEW软件编写了Delta机器人的运动控制程序,依靠程序中对输出口对3D打印的所需的温控系统和送料系统进行控制,最终完成3D打印的工作。