快速成型技术是光学、电子、材料、计算机等多学科集成的高新技术。研制的台式快速成型装置具有体积小、成本低的特点，其制造成本及运行成本仅为同类国外产品的1/10～1/20。论文主要论述了该装置的光学系统设计过程。在首先确定光学系统设计准则的基础上，通过几种类型的光源比较，选择性价比高的紫外灯，并实现了计算机对紫外灯的自动控制，如光的开启、关闭、能量调节等。该光学系统采用椭球镜及圆锥面透镜等使光束聚焦耦合入光纤，在锥度光纤输出端，光束经扩束、准直、聚焦、滤除杂散光后照射在液面处，由计算机控制的工作台带动光纤，实现零件的自动加工。设计的光学系统成本低，光束质量高，性能稳定。

为满足手术模板对快速成型、精确定位和个性化的要求,基于逆向工程结合正向建模设计和选区激光熔化快速成型技术提出了一种全数字化设计、制造金属质个性化手术模板的方法。分析了手术模板的医学需求,从成型方式以及扫描策略两方面提出缩减成型时间、减轻成型件重量以及减少热变形的方案。分别研究了致密态成型和非致密态成型两种工艺,其中非致密态成型采用高扫描速度实现,成型过程采用邻层互错、正交及分区扫描策略。利用上述方法,成功设计了一套手术模板,并分别利用致密态以及非致密态两种方式对模板成型。结果表明,模板尺寸精度达±0.5 mm;另外,与致密态成型方式相比,非致密态方式的成型时间减少了43.3%,模板重量减轻了18%。该方法成型的手术模板已成功应用于临床。

为克服传统标准化设计方法造成的唇侧自锁托槽不匹配和对牙齿三维控制力不可调问题,进行个性化唇侧自锁托槽的新型设计与快速成型。结合逆向工程技术与Pro/E三维软件建模技术,完成与患者牙齿唇侧面高度匹配的个性化托槽基座模型和控制力可调式装置的设计。用Ansys Workbench有限元分析软件对所建立的托槽装配体模型进行有限元结构静力学分析,验证结构的静力学强度。将满足设计要求的自锁托槽模型导入到快速成型设备中进行3D打印,实现自锁托槽模型的快速成型。结果表明该新型托槽可满足结构的力学性能要求,而且设计的托槽基座的底板与牙齿唇侧表面形状的相似度高,粘结致密性好。逆向工程、正向工程、有限元分析与快速成型的结合技术,可为自锁托槽的设计与无模制造提供一种新方法。

利用VC＋＋6．0和OpenGL发了数控选区电化学沉积快速成型的计算机控制系统。论述7A统的总体结构，并对系统的软、硬件组成、结构和功能做了分析和研究，给出了基于Windows环境下以PC＋运动控制卡模式的数控选区电化学沉积快速成型的实现方法。