一种FDM打印路径的规划方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108058387A(43)申请公布日2018.05.22(21)申请号201711317925.9(22)申请日2017.12.12(71)申请人宁夏共享模具有限公司地址750021宁夏回族自治区银川市西夏区北京西路550号(72)发明人王志勇杨保苏建民柏长友撖俊虎(74)专利代理机构北京连城创新知识产权代理有限公司11254代理人刘伍堂(51)Int.Cl.B29C64/386(2017.01)B29C64/118(2017.01)B33Y50/00(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种FDM打印路径的规划方法(57)摘要本发明涉及一种FDM打印路径的规划方法，主要包括以下步骤：首先导模，然后分层切片，设置层厚，并且获得每个二维平面图层的轮廓数据；其次，打印路径生成：将二维平面图层数据转换为设备打印程序，执行程序语言时，根据每个二维平面图层的轮廓数据生成相应的打印路径，包括：直线式打印路径和分区域往复式直线打印路径。本发明所述的规划方法优化了切片引擎，使其在拐角、棱角处打印路径速度放慢，且减少挤出量，以此获得高品质的拐角、棱角，避免堆积积瘤的出现，杜绝反复打印，由此提升打印效率；同时减少了抬刀次数，降低打印路径运行时效，缩短打印周期，提高打印效率。CN108058387ACN108058387A权利要求书1/1页1.一种FDM打印路径的规划方法，其特征在于，包括以下步骤：A.导模：向切片软件中导入三维数字模型文件；B.分层切片：设置层厚，将所述模型文件的三维数据分为若干个二维平面图层，并且获得每个二维平面图层i(i＝1,2,3,4......n，n为整数)的轮廓数据；C.打印路径生成：将二维平面图层数据转换为设备打印程序，执行程序语言时，根据每个二维平面图层i的轮廓数据生成相应的打印路径；C1.获取第i层轮廓数据后，当轮廓数x满足x≥2时，进行步骤C2；C2.判断当前轮廓面积比率η是否满足η＞25％，若是，生成分区域往复式直线打印路径，其中，轮廓面积最大的为S1，其余轮廓面积为S2,S3，S4......Sn(n为整数)，轮廓面积比率η为D.重复执行以上步骤，完成打印。2.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，所述步骤C1中，当轮廓数x＜2时，生成直线式打印路径。3.根据权利要求2所述的规划方法，其特征在于，所述步骤C2中，若当前轮廓面积比率η≤25％，生成直线式打印路径。4.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，所述分区域往复式直线打印路径为：根据打印型腔形成的所述轮廓数，将打印填充区域分为若干个子区域，在每个子区域内，每当打印喷头移动至轮廓边界处即回折反向，进行逐行往复式填充，最后提取填充线的数据并生产相应的打印轨迹。5.根据权利要求4所述的规划方法，其特征在于，打印过程中，根据二维平面图层的结构确定打印填充区域，按照最短路径对所述打印填充区域进行正向或反向打印。6.根据权利要求5所述的规划方法，其特征在于，所述最短路径进行正向还是反向打印填充，由所述轮廓边界之间的水平间距所决定。7.根据权利要求6所述的规划方法，其特征在于，所述最短路径进行正向还是反向打印填充，由上一个子区域内的最后打印喷头的位置换行进入下一个子区域时，打印喷头移动的距离所决定。8.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，所述打印程序存储于存储介质中。9.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，所述三维数字模型文件为STL格式。10.根据权利要求3所述的规划方法，其特征在于，所述直线式打印路径为：每当换行打印时，打印路径的起始点相同，且打印沿单一方向直线行走生成的打印轨迹。2CN108058387A说明书1/4页一种FDM打印路径的规划方法技术领域[0001]本发明属于FDM打印技术领域，涉及一种打印路径的方法，特别是FDM打印时打印路径的规划方法。背景技术[0002]增材制造核心技术之一为切片软件，FDM模具打印路径是通过软件将STL格式文件转换为打印设备所识别的文件格式，比如：.x3d、.Gcode等。目前，FDM领域普遍应用的切片软件都是将STL格式文件转换为.Gcode格式文件。STL文件是在计算机图形应用系统中，用于表示三角形网格的一种文件格式。它是用三角网格来表现三维数字模型，STL文件中存放的是无数个空间三角面的信息(空间中，每个三角面的确定是通过它三个定点的坐标)。所以，对三维数字模型进行切割实际上就是用一个平面来和无数个小三角形做相交，得到很多条交线，将这些交线连接起来就得到了切平面。由此，得到的切平面实际上是一个多边形。打印路径就是按每一个多边形的轮廓运行，以此来得到打印实体。目前，打印路径多为直线式打印，参照