Details

Технологии 3D-печати активно применяются в различных сферах промышленности, медицины, машиностроения и прототипирования. Изделия, напечатанные на 3D-принтере, используются как в серийном производстве, так и при создании единичных или индивидуальных деталей, что делает данные технологии востребованными для решения широкого круга задач. Для успешной печати модели необходимо грамотно задать множество параметров. Один из самых важных параметров – это ориентация модели, расположение детали на столе 3D-принтера. Оно влияет на весь процесс печати и итоговый результат: качество и прочность изделия, скорость печати, количество израсходованного материала и много другое. Эта работа посвящена разработке приложения, реализующего алгоритмы поиска, оценки и визуализации различных вариантов ориентации модели для FFF 3D-печати. Разработанное приложение (плагин для САПР КОМПАС-3D) оценивает ориентацию модели по пяти различным критериям, находит несколько наилучших вариантов и выводит подробную статистику. Помимо автоматического поиска реализован набор настраиваемых визуализаций, благодаря которым численные значения обретают наглядное представление.

3D printing technologies are actively used in various fields of industry, medicine, mechanical engineering and prototyping. Products printed on a 3D printer are used both in mass production and in the creation of single or individual parts, which makes these technologies in demand for solving a wide range of tasks. To print a model successfully, you need to set many parameters correctly. One of the most important parameters is the orientation of the model, the location of the part on the 3D printer table. It affects the entire printing process and the final result: the quality and durability of the product, the printing speed, the amount of material used, and much more. This work is devoted to the development of an application that implements algorithms for searching, evaluating, and visualizing various model orientation options for FFF 3D printing. The developed application (a plug-in for CAD KOMPAS-3D) evaluates the orientation of the model according to five different criteria, finds several best options and outputs detailed statistics. In addition to the automatic search, a set of customizable visualizations is implemented, thanks to which numerical values acquire a visual representation.

• Титульник
• Задание_ВКР_Вяземский_АА
• Реферат
• Текст диплома
  • Введение
  • 1 Анализ предметной области
    • 1.1 Обоснование актуальности проблемы
    • 1.2 Используемые термины и обозначения
    • 1.3 Обзор существующих решений
      • 1.3.1 Слайсер BambuStudio
      • 1.3.2 Программный модуль Tweaker-3
        • 1.3.2.1 Алгоритм "Area Cumutation"
        • 1.3.2.2 Алгоритм "Death Star"
      • 1.3.3 Autodesk Netfabb
      • 1.3.4 Сравнение существующих решений
  • 2 Критерии и способы оценки ориентации
    • 2.1 Простые критерии
      • 2.1.1 Площадь нависающих элементов
      • 2.1.2 Объем поддерживающих структур
      • 2.1.3 Площадь нижней поверхности
      • 2.1.4 Площадь выпуклого многоугольника нижней поверхности
      • 2.1.5 Высота модели
    • 2.2 Составные критерии
      • 2.2.1 Количество поддержек
      • 2.2.2 Нижняя поверхность
      • 2.2.3 Общий
    • 2.3 Определение наилучших ориентаций модели
      • 2.3.1 Определение набора оцениваемых ориентаций по икосфере
      • 2.3.2 Визуализация вариантов ориентации
      • 2.3.3 Уточнение вектора ориентации
  • 3 Выбор технологий и средств разработки
    • 3.1 Тип разрабатываемого ПО
    • 3.2 Инструменты и технологии
    • 3.3 Зависимости
  • 4 Постановка требований
    • 4.1 Элементы управления в процессе
    • 4.2 Режимы отображения модели
  • 5 Архитектура
    • 5.1 Модуль отрисовки
    • 5.2 Модуль оценки ориентации
  • 6 Реализация
    • 6.1 Алгоритм работы программы
    • 6.2 Отрисовка
    • 6.3 Расчет критериев
      • 6.3.1 Площадь нависающих элементов
      • 6.3.2 Объем поддерживающих структур
      • 6.3.3 Определение нижней поверхности
      • 6.3.4 Построение выпуклой оболочки нижней поверхности
  • 7 Тестирование
    • 7.1 Сравнение с существующими решениями
    • 7.2 Замеры производительности расчетов
  • 8 Возможности дальнейшего развития
    • 8.1 Определение мостов
    • 8.2 Улучшение расчета поддержек
    • 8.3 Разработка новых критериев
  • Заключение
  • Список использованных источников