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

摘要：

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：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

所属期刊栏目：47

分类号：TP391.7(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金51675383

在线出版日期：2019-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1180-1188