第3章激光快速成型机软件的操作3.1概述快速成型制作流程如图3-1所示，在利用快速成型机制做原型以前，必须先将用户所需的零件设计出CAD 模型，再将CAD 模型转换成快速成型机能够使用的数据格式，最终通过控制软件控制设备的加工运行。

设计可以利用现在广泛应用在设计领域的三维CAD 设计软件，如Pro/E 、UG 、CATIA 、SolidWorks 、SolidEdge 、Inventor 、CAXA 、AutoCAD 等生成，在此不再叙述。

如果已有设计好的油泥模型或有零件需要仿制，可以通过反求工程扫描完成CAD 模型（见反求章节）。

图3-1快速成型的制作流程图快速成型机可直接根据用户提供的STL 文件进行制造。

用户可使用能输出STL 文件的CAD 设计系统（如Pro/E 、UG 、CATIA 、SolidWorks 、Ideas 等）进行CAD 三维实体造型，其输出的STL 面片文件可作为快速成型机软件的输入文件。

从上面流程图可见，数据处理软件接受STL 文件后，进行零件制作大小、方向的确定，对STL 文件分层、支撑设计、生成SPS 系列激光快速成型机的加工数据文件，激光快速成型机控制软件根据此文件进行加工制作。

本章主要讲从以有三维CAD 开始介绍如何将其转换为快速成型机能够使用的数据格式并详细的说明激光快速成型机的控制软件的造作。

介绍RPdata10.0数据处理软件、由数据处理软件实现用户设计目标CAD 三维实体造导出STL 格式数据加载STL 格式数据确定造型方向或制作布局自动生成支撑自动分层处理SLC/HDI 格式数据输出选择成型机型号对应成型机数据加载、制作RP 原型RPbuild 控制软件，前者主要是提供数据的分层、支撑的设计，后者主要是控制激光成型机的制作工艺。

3.2RPdata10.0软件的介绍3.2.1版本及运行环境RPdata10.0数据处理软件，是在基于Windows 环境的RPdata5.0版本的基础上，切实考虑快速成型技术的实际需要，经过大量的程序改进、优化制作的32位Windows 软件，并且增加了多模型制作模块。

采用了面向对象的程序设计方法及基于OpenGL 的图形处理功能，功能强大、界面友好。

数据处理软件的运行环境要求：（1）推荐配制2.2GHz 以上处理器、2GB 以上内存、250GB 以上硬盘空间、1024×768以上分辨率显示器、Geforce 8600GT 以上显示卡（2）操作系统Microsoft Windows XP Professional 。

3.2.2软件安装1．加密狗的安装（1）RPData10.5软件运行需要加密狗的认证，所以必须在电脑上先安装加密狗文件。

打开安装包双击运行LicHost·exe 文件，如果是windows7以上系统必须使用管理员身份运行文件,图3-2给出了具体操作方法。

（2）运行加密狗安装文件后会弹出图3-3所示的对话框，此时将HASP（加密狗）插入电脑USB 接口，鼠标单击安装驱动按钮，驱动开始安装。

图3-2加密狗安装文件图3-3加密狗安装（3）安装完成之后系统会提示如图3-4的对话框，在对话框内我们可以看到在识别代码那一栏内有一串数字，这些数字就是加密狗的识别代码。

将识别代码通知软件管理员后，管理员会更具代码发放相应的许可文件。

2．RPData 的安装（1）选择SETUP.exe 程序，双击运行。

如果是windows7系统，点击鼠标右键选择以管理员身份运行，如图3-5所示。

（2）运行安装文件后弹出3-6所示的欢迎使用对话框，单击下一步。

在安装时最好将杀毒软件暂时关闭，因为杀毒软件可能会在后台终止某些命令。

图3-4加密狗识别代码图3-5选择安装文件图3-6安装向导（3）出现如图3-7所示的客户信息对话框，可以根据客户的需要输入姓名和单位，方便管理软件。

也可不做任何处理，单击下一步。

图3-7客户信息（4）接着会弹出使用许可证文件对话框如图3-8所示，文件路径是指管理员发放的许可证文件（名为license的文件）的位置，这个文件客户可以放在任一盘符下，但是对话框中的文件路径必须和该文件所在位置一直，否则无法正常安装。

另外，许可证文件包含客户的授权信息，客户最好将其保留备份。

文件路劲输入后单击下一步，弹出如图3-9所示的菜单。

图3-8使用许可证文件（5）这里主要是选择程序安装位置，可由客户自行定义。

输入完成之后单击下一步，出现图3-10的确认安装对话框。

安装位置选择图3-9（6）在图3-10中单击下一步，程序开始安装。

进度条显示程序安装过程，直到程序安装文成后弹出安装完成对话框。

（7）安装完成对话框如图3-11所示。

单击菜单中的关闭，到这里程序就全部安装完成。

（8）安装完成之后可以在桌面找到RPData 快捷方式，双击运行后弹出如图3-12的对话框。

这个主要是用于配置程序，在图中选择不关闭应用程序（可能需要重新引导）选项，并单击确定。

图3-12配置程序对话框图3-11安装完成对话框（9）图3-13显示的是配置完成视图，选择重新启动电脑。

注意：license 文件有一定的使用时间限制，当时间快到时，提前联系程序管理员进行延期，以免耽误您的使用。

3.2.3软件概貌及构成RPdata10.5数据处理软件界面如图3-14所示。

界面主要包括：文件工具栏、视图操作/显示选项工具栏、数据处理及参数设定栏、模型支撑分层列表窗口、状态栏、图形编辑工具栏、图形显示操作工具栏。

从程序的使用功能上主要分为一下3个模块：1．模型模块：主要包括模型的修复、排版、定向、旋转、复制等。

2．支撑模块：主要包括添加支撑、修改支撑、布尔运算等。

3．分层模块：主要包括模型切层、轮廓修复、制作预览等。

图3-14RPdata10.0数据处理软件界面图3-13配置完成软件操作流程如图3-15所示：图3-15软件操作流程图3.3数据处理3.3.1成型设备选择及模型加载在成型设备上进行模型制作之前，根据快速成型工艺要求，需要对STL格式的数据文件进行模型布局、支撑生成和模型分层等处理，处理前需要进行不同的参数条件设定。

RPData10.0软件系统为便于用户进行条件设定和管理，进行了有效的封装。

在数据处理前，只需选择相应的设备类型即可，操作简单、直观。

具体操作如下：1．单击虚拟设备组合框旁的下拉菜单，出现当前系统中的设备列表，如图3-16所示，选择相应设备即可。

2．单击打开STL 文件按钮或点击【文件】菜单下的【打开…】选项，出现如图3-17所示的加载模型对话框。

3．选择要进行处理的STL 格式的数据文件，单击加载按钮或者直接双击需要加载的文件，STL 数据开始进行转换，转换结束后加载模型对话框自动关闭。

按照上述步骤可继续加载其他的STL 数据，也可在加载模型对话框中选择STL 文件时按下键盘Ctrl 键选择多个文件一次加入。

加载时可以勾选预览，方便浏览STL 文件。

3.3.2模型缺陷修补因为CAD 设计人员的操作不当和数据转换为STL 格式过程中的数据丢失等原因，导致三角面片数据有可能存在各种缺陷，这时可以采用三维模型修补工具对其进行修复，也可以根据情况，先进行分层处理，然后对二维分层数据进行编辑、修改。

STL 文件错误主要包括表面法向矢量朝向不一致、表面面片不连续和表面空洞（三角片缺损）等缺陷，可首先在主窗口中按下显示坏边按钮和显示内表面按钮来检查数据是否存在缺陷。

若存在缺陷，可在数据处理及参数设定栏中点击模型修补按钮，在弹出的提示对话框中点击“是”即可启动修复工具进行操作。

常见缺陷及处理方法如下。

1．表面法向朝向不一致的修复图3-16虚拟设备选择图3-17加载模型对话框(a )(b )(c )图3-18表面法向不一致修复过程如图3-18(a )图，存在表面法向不一致，可以点击自动反转面片处理按钮进行自动修复，也可以应用三角面片选择工具选择法向错误的表面，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择反转（I ）选项，即可手工倒转法向矢量，如图3-19所示。

修正后的结果如图3-18(c )图所示。

2．表面面片不连续的修复如图3-20(a )图加载STL 文件后，点击显示坏边按钮，可能会出现图3-20(b )图所示的红色线条，这就表示相邻三角片之间存在缝隙或不连续，由此可导致自动支撑生成时支撑区域过多或者分层数据错误。

这时按下自动缝补处理按钮，出现如图3-21的缝补对话框。

输入误差和次数，单击缝补按钮进行修复。

修复后的状态如上图3-22所示。

注意：可以输入较大的误差值继续进行修复，直至没有坏边为止。

但是，这样会导致数据变形。

分层处理能够对微小三角片错误自动处理，若仍存在错误，可以对二维分层数据进行编辑。

3．表面空洞（三角片缺损）加载STL 模型后，按下显示内表面数据按钮，可以显示模型内表面（外表面显示黄色，内表面显示红色），有可能发现如图3-23所示的表面缺失情况。

出现这种情况，可以单击边界孔按钮，在缺损面外边缘单击左键，缺损部分会被选中，如图3-23所示，单击鼠标右键出现图3-24所示的快捷菜单，选择填充选项，被选中的缺损孔会填充起来。

也可在(a )(b )图3-20表面面片不连续修复过程(a )(b )图3-22缝补好的模型图3-19右键快捷菜单图3-21缝补参数设置工具菜单中选择自动填充孔选项来自动填充较小的孔。

如果出现了非边界孔或者缺失部分有曲率变化，可按以下步骤进行填充操作：（1）按下选择边界孔按钮，在视图窗口中选择缺损面边界，如图3-25所示。

如果出现图中所示存在非边界孔形状，按下鼠标右键，在弹出的如图3-26所示快捷菜单中选择缝补――0.1mm 命令，进行缝补即可将非边界孔缝补好。

（2）重新选择边界孔，如上图3-23所示。

按下鼠标右键，弹出菜单，选择填充命令，添加缺损三角片，处理好后结果如图3-27所示。

（3）如果缺损部分出现在表面曲率变化较大的地方，可点击生成三角面按钮在曲率变化的地方人为生成一些三角面，如图3-28所示，以减少直接修补带来的较大失真。

然后再按照上面的步骤逐个修补。

3.3.3造型方向或平台布局的确定方法1．造型方向的确定在进行快速成型时，我们总是希望模型较大的平面作为底面来逐层累加，或者是为了得到更好的曲面制作效果，都需要改变模型的默认方位。

这时需要按下按钮选择三角面片使其法向垂直向下，在视图窗口中模型的较大的平面上单击鼠标左键，选择三角片，如下图3-29所示，然后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择应用命令，执行定位操作，使图3-23缺损部分被选中图3-24快捷菜单图3-25出现非边界孔图3-26缝补快捷菜单图3-27修补好的模型图3-28人工增加过渡三角片选择三角片的法矢指向Z 轴负向，结果如图3-30所示。