近場靜電紡絲直寫軌跡的自動編程系統開發(fā).pdf

1、靜電紡絲操作簡單、制造成本低、適應范圍廣，電紡絲納米纖維性能優(yōu)越，在柔性電子、生物醫(yī)學和MEMS等領域受到了廣泛的關注。傳統的靜電紡絲制備得到的納米纖維呈現無序狀態(tài)，這給納米纖維的研究和應用帶來了極大的不便和困難。近場靜電紡絲技術可實現電紡過程的可控，制備得到排列有序且連續(xù)的納米纖維。基于近場靜電紡絲的微/納米結構直寫技術在電紡絲領域中具有廣闊的發(fā)展前景，而該直寫技術的關鍵是紡絲軌跡控制的實現。本文根據構建的“PC+運動控制卡”開放式數

2、控系統，提出一種用于近場靜電紡絲預定軌跡加工的自動編程系統。該系統通過提取出預定軌跡的二維圖形信息，結合用戶輸入的加工參數實現自動編程，自動生成數控加工的機器碼，實現微納米結構的圖案化制備，為近場靜電紡絲技術的應用發(fā)展提供一定的實驗基礎。
　　 圍繞本課題的任務，本論文的具體內容如下：
　　 1)介紹了計算機圖形學的幾何基礎知識，為自動編程系統的開發(fā)提供了理論基礎。
　　 2)分析了DXF文件結構，在此基礎上提出

3、了DXF文件識別與解析的通用性模塊化方法，并實現了近場靜電紡絲直寫軌跡加工指令的自動生成；采用最近距離算法對圖形元素進行了優(yōu)化排序，減少了機床空行程，提高了加工效率。
　　 3)為了檢驗得到的加工程序的正確性，對近場靜電紡絲的直寫過程進行了計算機動態(tài)仿真。
　　 4)實現了一些特殊曲線的自動繪制及其自動編程，并對非圓曲線的插補算法進行了討論。
　　 5)進行了近場靜電紡絲的微納米結構直寫試驗，驗證了開發(fā)的自動編程