同济大学学报(自然科学版)

2019, v.47(08) 1180-1188

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增材制造中耦合零件表面粗糙度及支撑面积的建造方向优化
Optimization of Building Orientation Coupling Supporting Area and Surface Roughness in Additive Manufacturing

王玉;陈子谦;李后起;高庆勇;胡志桥;于颖;

摘要(Abstract):

以熔融沉积(fused deposition modeling, FDM)技术为基础,研究了建造方向对于零件表面粗糙度以及支撑的影响.通过实验测试新型聚乳酸(polylactic acid, PLA)材料零件不同建造方向下的表面粗糙度,结合理论及经验公式,建立符合实际情况的粗糙度综合预测模型.对于复杂多面体零件,通过选择功能性表面,建立建造方向集合,在有限的方向集合内选择最优建造方向,从而整体提升零件表面粗糙度.提出了基于光固化立体造型术(stereolithography, STL)文件格式的支撑面积数学模型,以支撑面积最小为优化目标,使用遗传算法(genetic algorithm, GA)进行单目标优化,搜寻最优建造方向.针对不同建造方向下,表面粗糙度和支撑面积的耦合问题,建立多目标优化模型,使用遗传算法全局搜寻最优建造方向.

关键词(KeyWords): 熔融沉积;建造方向;表面粗糙度;支撑面积;遗传算法;多目标优化

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(51675383)

作者(Author): 王玉;陈子谦;李后起;高庆勇;胡志桥;于颖;

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