面向3D打印的快速路径规划算法研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着现代信息技术，精密机械，材料科学等技术的飞速发展^[1]，国内外生产制造行业对快速成型都提出了更高的要求：使3d打印向高速度、高效率和高精度方向发展是全球范围内都急需考虑的要求，另外开拓一些并行打印、连续打印、大件打印的工艺方法，也是提高3d打印应用灵活性和广泛性的关键。同时，还需提高成品的表面质量和力学物理性能，以实现直接面向产品的制造^[2]。

3d 打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术^[3]。由于其相比于传统制造有着工艺上的创新，被认为是“第三次工业革命的重要生产工具^[4]”。3d 打印技术主要工艺类型包括立体光刻、立体光固成型、pvc 塑料烫印复膜、熔融挤出成型、三维喷绘打印 、数字光处理等。其主要分为桌面级和工业级两种，桌面级能够较直观地阐述3d 打印技术的工艺原理; 工业级的3d 打印机用于原型制造和直接产品制造^[5]。

3d 打印技术的应用领域广泛，在国内外现在主要被应用于工业设计，医药工业，航空工业，家居行业，建筑行业，军事领域等^[6]。当前的3d打印技术经历了几十年的发展历程，已经取得了显著地进展，采用数字制造，降维制造，堆积制造，直接制造和快速制造的方法^[7]，既在研制速度上具有优势，还可以直接加工出特殊、复杂的形状，简化装备的结构设计，化解技术难题，实现关键性能的突破。相比于传统的工业产品开发方法，往往是先做模具，然后再做出样品，而运用3d 打印技术，无需模具，就可以把制造时间降低为以前的1 /10 到1 /5，费用降低到1 /3 以下^[8]。与传统模型制作相比，3d 打印制作精度高，周期短，成本相对低，耗材多样性并可实现个性化制作^[9]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

2.1.1stl模型分层算法分析：

（1）研究stl模型分层算法相关资料；

3. 研究计划与安排

（1）02.22-03.01 文献查阅及翻译；

（2）03.02-03.06 撰写开题报告并上传；

（3）03.07-03.26 完成stl模型分层算法分析；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 史玉升， 张李超， 白宇，等. 3d 打印技术的发展及其软件实现[j].中国科学，2015，45(2)：197-203.

[2] 王雪莹. 3d 打印技术与产业的发展及前景分析[j].中国高新技术企业，2012(26)：3-5.

[3] charles bell, maintaining and troubleshooting your 3d printer[m], springer, 2014.