快速填充范文

2024-07-04

快速填充范文（精选3篇）

快速填充第1篇

关键词：快速成型,填充轨迹,混合填充

1 引言

快速成型技术 (Rapid Prototyping, 简称RP) 又称快速原型制造技术, 是20世纪80年代中期发展起来的一种逐点或逐层成型方法制造物理模型、模具和零件的先进制造技术。快速成型 (RP) 技术是基于离散/堆积成型原理的新型数字化成型技术, 突破了传统加工中的成型法 (如锻压、冲压、拉伸、铸造、注塑加工) 和切削加工的工艺方法, 其本质是用积分法制造三维实体。依据计算机上构造的产品三维设计模型, 在其高度方向对其进行分层切片, 得到各层截面的轮廓线, 然后在快速成型设备上按照这些轮廓线, 或者用激光束选择性地切割一层层的纸, 或固化一层层的液态光敏树脂, 或熔化塑料粉、金属基/陶瓷基粉来烧结一层层的粉末材料;或者用喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂、热塑性材料等, 从而形成各截面轮廓, 并逐步叠加成三维产品[1]。尽管可用多种工艺方法来实现, 但各种方法的基本原理都是一样的, 都是基于离散堆积的成型思想。

然而在RP工艺的扫描填充过程中, 经常有激光头和喷头的开关、电机的启停和加减速, 容易造成一定程度的过堆积/过烧或欠堆积/欠烧, 影响原型的成形精度和外观质量, 这种影响对于堆积相应性能较差的熔融沉积成型 (Fused Deposition Modeling, 简称FDM) 工艺尤为严重[2]。因此, 有必要优化扫描填充路径, 尽量减少喷头的开关和电机的启停。本文的研究内容为对优化填充扫描路径提出一种比较有效的算法。

2 平行线填充

在机械零件的型腔加工中, 行切法是一种常用的加工方法。它是用一组等间距的平行线与型腔轮廓边界求交点, 并以某种方式顺次连接所有的交点及轮廓多边形的顶点, 形成行切加工的刀具轨迹[3]。快速成型技术是一种采用材料逐层或逐点堆积制作零件的制造方法, 是用快速成型器械代替刀具, 使刀具轨迹成为扫描线, 利用某种材料使零件成型的加工方式。

要对零件的一个截面轮廓的内部进行扫描填充, 最简单的方法是顺序往返线扫描填充法 (如图1所示) , 从上至下逐行填充, 在扫描一行的过程中, 实体部分按设定速度扫描, 型腔部分, 喷头快速跨越空行程。这种扫描方式的基本思想与计算机图形学中的区域填充很相似。优点是:算法比较简单、速度快, 能够适应快速原型制造“快速”的要求, 对数据的处理简单且可靠[4];尤其是实心零件的加工, 热应力不易集中。但也有一些缺点, 对于有型腔结构的成型件, 由于要频繁地跨越内轮廓, 空行程太多, 经常有喷头的开关、电机的启停和加减速, 容易过堆积/过烧或欠堆积/欠烧, 影响原型的成形精度和外观质量。

3 偏置扫描填充

偏置扫描填充是沿着截面的轮廓线向实心部分一层一层偏置 (外轮廓向内偏置, 内轮廓向外偏置) 一个距离所得的填充路径 (如图2所示) 。应用在快速成型技术中的好处是生成的路径断丝次数少, 填充致密, 由于这种扫描方式的扫描线在不断地改变方向, 这就使扫描线的收缩量得以减小, 同时使由收缩而引起的内应力方向分散开, 从而有利于减少翘曲变形。尤其对于壁厚均匀的零件, 它生成的截面外形精度高, 能很好的解决成型过程中的变形、翘曲问题[4]。这种填充算法的空行程少, 喷头的开关、电机的启停次数相对较少, 不易过堆积/过烧或欠堆积/欠烧;并且快速成型的效率较高。

同时也存在以下缺点: 对于壁厚不均匀, 型腔较多的复杂零件, 这种路径生成算法就要处理轮廓偏置后带来的自交, 内轮廓之间、外轮廓与它所含内轮廓的相交问题, 以及偏置以后直线段的消失问题。这就涉及到了多边形的布尔运算问题, 使算法变得复杂, 生成路径所用的时间太长, 不适合快速原型的“快速”的要求[5]。目前的快速原型系统基本上不单独使用这种路径填充算法。

4 两种算法的轨迹在Z向混合填充

目前市场上FDM工艺的快速成型设备均采用平行线作为截面内部轨迹, 这种方式的填充算法在填充速度和快进速度之间要频繁地变换, 这样不仅会增加成型加工时间, 而且更重要的是, 对丝杠和控制系统的要求很高, 不但会引入较大的过渡过程误差, 还会加剧丝杠、轴承的磨损, 产生严重的振动和噪声, 有损运动机构的寿命。对于轮廓偏置线填充, 由于轨迹间距不可能无限小, 而每层都用偏置线填充, 在Z向尺寸变化非常小或者一直的情况下每层之间偏置线基本重合, 如此一来, 必定出现在加工出的实体中有一个沿高度方向Z上的稀疏带, 这势必影响到制件的物理性能。

结合上述两种基本填充轨迹的各自优缺点, 采用平行线和轮廓偏置线两种填充轨迹在Z方向交替填充, 如图3所示: 奇数层用平行线填充 (黑色图线) , 偶数层用轮廓偏置线填充 (蓝色图线) 。

喷头在填充过程中, 填充速度将决定每层的填充时间。在填充速度一定的情况下, 填充路径的缩短直接影响每层的填充时间, 从而影响加工效率。这种新的填充方法可改善实体截面填充效果, 以缓解只用平行线填充带来的负面影响;有助于改善实体精度、延长快速成型机寿命;同时还可以有效提高成型效率。

5 结论

针对均匀壁厚零件, 应用FDM工艺快速成型技术提出一种比较有效的截面内部填充路径的优化算法: 两种填充轨迹在Z向混合填充, 即奇数层用平行线填充轨迹, 而在偶数层用轮廓偏置线填充。这种方法对提高快速成型效率有重要意义, 同时在一定程度上改善了零件成型精度、改善了设备的工作状况, 延长寿命, 可添加到扩展的快速成型设备上。

参考文献

[1]邹国林, 郭东明, 贾振元.快速自动成型与快速模具制造技术[A].全国生产工程第八届学术大会论文集[C].1999.

[2]刘道远.快速成形中数据处理软件的研究与实现[D].泉州:华侨大学, 2006.

[3]谢明红, 贺显良.多边形填充扫描线算法在行切刀具轨迹中的应用[J].佳木斯大学学报, 2008 (2) :162-165.

[4]熊文俊.向形心收缩的变距偏置填充算法[D].武汉:华中科技大学, 2007.

快速填充第2篇

面积是各级土地管理部门和规划部门经常用到的土地的`重要信息,本文主要探讨借助HATCH命令填充图案求算闭合地块面积的方法.

作者：周爱华 Zhou AiHua 作者单位：北京联合大学应用文理学院,北京,100083 刊名：城市勘测英文刊名：URBAN GEOTECHNICAL INVESTIGATION & SURVEYING 年，卷(期)：2009 “”(3) 分类号：P209 关键词：AutoCAD 面积 HATCH 图案填充 LIST 对象特性管理器

快速填充第3篇

1. 提取数字和字符串

很多时候，我们需要提取字符串中的数字或字符串，但源数据往往缺乏规律，例如“规格：10号，长度24232米，数量1件”中的数据，我们需要分别提取规格、长度、数量等变化的数字，很显然这里无法直接使用LEFT、RIGHT、MID、FIND等文本函数提取，需要使用一些比较复杂的公式，这对于初级用户来说难度比较大。使用“快速填充”功能则相对简单了很多。

如果按常规的方法，手工输入“10”，然后选中需要填充的目标单元格，接下来在“编辑”功能组依次选择“填充→快速填充”，将无法在后续单元格得到正确的提取结果，只会按照起始字符显示相应结果。正确的方法是在前面两个单元格连续手工提取2个数字，接下来再在第三个单元格手工输入起始数字（图1），此时会自动显示填充建议，我们只要按下回车键就可以了。提取长度、数量的方法完全相同。

2. 提取合并一步实现

“快速填充”功能不仅可以实现批量提取的效果，而且在提取的同时还可以将两列单元格的不同内容合并起来。例如B3单元格是“0001-刘一”，C3单元格是“副总经理”，现在希望得到“刘副总经理”的结果，同样可以利用“快速填充”解决这一问题。

在D3单元格手工输入“刘副总经理”，接下来在D4单元格手工输入“陈”，此时就可以看到如图所示的效果（图2），直接按下回车键即可完成提取和合并的操作。

3. 调整字符串的顺序

有些时候，我们需要调整字符串的前后顺序，例如将“货币资金 Cash and cash equivalents”调整为“Cash and cash equivalents 货币资金”，这往往需要使用复杂的公式才能实现。借助“快速填充”功能可以快速调整字符串的顺序。

在目标单元格手工输入“Cash and cash equivalents 货币资金”，接下来继续在下一单元格输入，很快就可以看到如图所示的填充建议效果（图3），直接按下回车键即可完成填充。

4. 大小写的转换和重组

如果需要将姓名拼音的首字母转换为大写，例如将“罗惠民”和“luo huimin”转换为“罗Luo 惠民Huimin”的效果，这里不仅涉及到大小写转换的问题，而且还涉及姓、名拆分与拼音的组合，手工转换显然是相当麻烦，而且也容易出错。利用“快速填充”可以完成大小写的转换和重组。

在目标单元格手工输入首字母大写的数据，再在下一单元格继续输入，看到如图所示的填充建议之后，直接按下回车键就可以了（图4）。

5. 从身份证提取出生日期

我们知道，身份证信息包含了出生日期，在以往的Excel版本中需要使用函数或公式来提取。使用Excel 2016，利用“快速填充”可以直接提取这些信息。不过在填充之前请首先对目标列的格式进行设置。

打开“设置单元格格式”对话框，切换到“数字”选项卡，选择“自定义”分类，在右侧的“类型”选择“yyyy/mm/dd”，确认之后关闭对话框。