1. 研究目的与意义（文献综述）

3d打印技术是快速成型技术的一种作为第三次工业革命的代表性技术之一，越来越受到工业界和投资界的关注。快速成型技术可以大大缩短新产品的而研制周期，使模型或模具的制造时间缩短数倍甚至数十倍。并且提高了制造复杂零件的能力，有利于优化产品设计。

快速成型技术原理主要有如下：1. 熔融沉积成形 (fused deposition modeling / fdm)，这种技术常采用细丝状的塑料或者金属为打印原料，丝状材料输入到打印喷头后被加热而后以融化状态从打印头的下端挤出，融化了的材料挤出后在空气中立马冷却固化。打印头和建造平台之间的相对运动由数字控制，通过计算机辅助制造软件实现运动轨迹的计算。打印完一层后，打印头上升 (或建造平台下降)一层的高度，再进行下一层的打印，如此层层叠加，最终完成整个原型的制作。2. 光聚合成形（photopolymerisation）光聚合成形是利用紫外线聚合液态光敏树脂而成形的方法。最常用的技术被称为立体光塑 (stereo lithography apparatus / sla)。打印过程中，液态光敏树脂材料被涂在建造平台上，而后紫外线激光光源按照这一层的横截面形状照射光敏树脂，使其固化并与上一层已固化的树脂层聚合在一起。这一层完成后，建造平台向远离打印头(光源)的方向移动一层，新的一层液态树脂被涂在建造平台上，之前的步骤继续重复直到生成最终的三维物体。3. 选择性激光烧结(sls),它利用高功率激光将细小颗粒的塑料、技术、陶瓷或玻璃等材料烧结聚合在一起形成三维物体的过程。打印过程中，粉末状的打印原材料通过铺粉装置被均匀地铺在打印建造平台上，然后激光在计算机的控制下，按照这一层的截面轮廓有选择地对粉末材料进行扫描，粉末加热至熔点即被烧结在一起。一层打印完成后，建造平台下移一个层的高度，新的一层粉末被铺下，继续重复上述的过程，直到生成最终的原型。所有未被烧结聚合的粉末材料在打印过程中仍然留在原位置，作为下一层的支撑。

3d打印机与传统机加工设备一样，存在最大加工尺寸限制，对于尺寸过大的三维模型无法直接进行加，必须先将大三维模型分割成若干的小模型，分别打印后进行拼接。模型分割是指根据几何和拓扑特征，将封闭的三维网格体或定向的二维网格流，依据其表面和几何特征、分割成一组具有各自简单形状特征的、又相互连通的子网格片的工作。简单说，就是根据模型的表面特征，将其分割为更小、更简单的子模型。模型分割技术可以解决模型的体积过大，结构复杂等加工困难，材料利用率低等问题。

2. 研究的基本内容与方案

1.预期达到的目标

1.尽可能改善现有的分割方法的不足，提高分割算法的通用性，和分割后模型的质量

2.尽可能解决当模型复杂时，减少数据的存储量，加快计算速度

3. 研究计划与安排

3月13日 —— 3月24日 ：查找资料；

3月25日 —— 3月26日 ：整理文献；

3月27日 —— 5月19日 ：毕业设计主要工作；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]快速原型制造中大尺寸模型的智能分割算法研究 郝敬宾 中国矿业大学 2017.
[2]三维模型的分割及应用研究 孙晓鹏 中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2005.
[3]基于stl文件的阶梯剖分算法研究 陈圆 华中科技大学 2014.
[4] 3d打印中的结构优化问题研究 徐文鹏 中国科学技术大学 2016.

[5]快速成型技术及其应用金杰，张安阳（浙江工业大学,机电工程学院,浙江,杭州,310032）出处：浙江工业大学学报 2005 第33卷 第5期 p592-595,604 1006-4303.

[6] 孙林岩. 全球视角下的中国制造业发展[m]. 北京：清华大学出版社, 2008.
[7] http://www.gov.cn/gzdt/2010-06/11/content_1625361.htm
[8] 焦振学. 先进制造技术[m]. 北京：北京理工大学出版社, 1997.
[9] 江苏省科技发展“十一五”规划纲要, 苏政发（2006）52 号, 2006.
[10] 颜永年. 先进制造技术[m]. 北京：化学工业出版社, 2002.
[11] 于殿泓, 李绦尘, 卢秉恒. 一种新型制造加工手段-快速成型制造技术[j]. 工具技术,
2000, 34（4）: 8-10.
[12] 朱林泉, 白培康, 朱江淼. 快速成型与快速制造技术[m]. 北京：国防工业出版社,
2003.
[13] 马黎, 肖跃加, 王从军. 快速成型技术在新产品开发中的应用[j]. 机械设计, 1998
（1）：41-42.
[14] jacobs, p. rapid prototyping amp; manufacturing: fundamentals of stereo lithography [a]. 1
st

ed, sme, dearborn, mi, 1992.
[15] 郭九生, 李彦生. 基于激光快速成型技术的快速模具cad[j]. 机械科学与设计, 1999,
18（1）：158-159.