基于三维扫描与3D打印的机件建模方法研究与实现

摘要

随着社会的发展进步，人们的生活水平日益提高，社会对产品的多样化、低制造成本及短制作周期的要求日趋迫切。传统制造能够大规模生产，虽然制作成本低，但是产品千篇一律，无法满足消费者，特别是新一代消费者，对产品个性化的要求;而手工制作的个性化产品虽然制作精良，但耗时较长，生产成本很高，不具备大规模生产的可能;3D打印技术可以满足人们越来越苛刻的对个性化产品的追求欲，同时能够在不增加制造成本的情况下提高生产效率。3D打印兼具大规模生产和手工生产的特征，提供了一条融合大规模生产和手工生产于一体的新途径。
　　课题研究三维扫描和3D打印技术结合的应用。三维扫描技术可以快速精确的建立三维模型，改善产品的设计，使产品的设计更符合个性化的需求;3D打印能将设计理念转化为产品原型，缩短研发周期;两者结合可以为设计者、制造者和用户之间提供交流平台，降低产品开发风险，缩短产品研发周期。
　　本课题研究内容是利用三维扫描仪快速对现有产品进行测量，将得到点云数据输入到计算机，应用Geomagic Studio对点云数据处理，经过拟合出曲面，重建三维模型;建好的三维模型数据可以根据需求调整和修改后，输出适合3D打印机的STL文件，导入3D打印机内逐层打印，生产出优化后的产品或模型。这种无缝连接的技术不仅具有成本低、精确度高、不受环境限制等优点，还能大大缩短产品的制造周期，有效增强企业的市场反应能力。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 三维扫描技术国内外研究现状

1．2 3D打印国内外研究现状

1．3 三维扫描技术与3D打印技术结合的技术分析

1．4 论文主要研究内容

第2章 三维数据信息的采集

2．1 三维数据测量方法

2．1．1 接触式测量法

2．1．2 非接触式测量法

2．2 三维数据信息采集过程

2．2．1 HL-3DX三维扫描仪

2．2．2 系统使用前标定

2．2．3 扫描前准备工作

2．3 扫描示例

2．4 本章小结

第3章 点云数据处理及模型重建

3．1 逆向工程软件

3．2 逆向软件Geomagic Studio简介

3．2．1 Geomagic Studio功能模块

3．2．2 Geomagic Studio处理数据具体流程

3．3 基于Geomagic Studio的模型重构实例应用

3．3．1 点处理阶段

3．3．2 多边形处理阶段

3．3．3 曲面处理阶段

3．4 偏差分析

3．5 三维模型实体造型

3．6 本章小结

第4章 3D打印简述及数据处理

4．1 3D打印技术概述

4．1．1 3D打印的定义

4．1．2 3D打印工作过程

4．1．3 3D打印的技术原理

4．1．4 3D打印的应用领域

4．2 3D打印的技术优点及局限性

4．2．1 3D打印的技术优点

4．2．2 3D打印的局限性

4．3 3D打印技术发展趋势

4．4 3D打印数据格式及处理里流程

4．4．1 3D打印数据格式

4．4．2 3D打印数据处理流程

4．5 3D打印实例

4．5．1 ProJet(R) 260C打印机

4．5．2 ProJet(R) 260C打印机原理

4．5．3 实物打印

4．6 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士期间研究成果