一种用于增材制造的优化轮廓扫描路径的方法.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CN107775956A(43)申请公布日2018.03.09(21)申请号201610744439.4B33Y10/00(2015.01)(22)申请日2016.08.27B33Y50/00(2015.01)B33Y50/02(2015.01)(71)申请人北京易加三维科技有限公司地址102206北京市昌平区沙河镇昌平路97号7幢705、105(72)发明人郭东海吴朋越冯涛包洪彬李豫张国庆(74)专利代理机构北京维正专利代理有限公司11508代理人徐旭栋(51)Int.Cl.B29C64/386(2017.01)B29C64/393(2017.01)B29C64/153(2017.01)G05D1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种用于增材制造的优化轮廓扫描路径的方法(57)摘要本发明中公开了一种用于增材制造的优化轮廓扫描路径的方法，包括：S1提取分层后的STL模型的一层上的三角面片的点的信息；S2自分层轮廓的起始位置提取其上的三个连续点A1、B1和C1；S3获取B1点至A1和C1点连线的距离H；S4将H值与选定的公差值θ进行大小比较；S5当H值大于θ时，保留B1点，并以B1点为新一轮计算的起点，重复步骤S1至S5；当H值小于等于θ时，删除B1点，并以C1点为新一轮计算的起点，重复S1至S5步骤，其依据用户对于工件成型后的质量要求选择公差值θ，并依据该公差值移除分层轮廓上的部分点，以改善激光延迟在点密集处引起的表面粗糙的现象，并同时缩短加工时间。CN107775956ACN107775956A权利要求书1/1页1.一种用于增材制造的优化轮廓扫描路径的方法，其特征是，包括：S1提取分层后的STL模型的一层上的三角面片的点的信息；S2自分层轮廓的起始位置提取其上的三个连续点A1、B1和C1；S3获取B1点至A1和C1点连线的距离H；S4将H值与设定允许的最大公差值θ进行大小比较；S5当H值大于θ时，保留B1点，并以B1点为新一轮计算的起点，重复步骤S1至S5；当H值小于等于θ时，删除B1点，并以C1点为新一轮计算的起点，重复S2至S5步骤。2.根据权利要求1所述的一种用于增材制造的优化轮廓扫描路径的方法，其特征是，步骤S3中获取B1点至A1和C1点连线的距离H的方法为：顺次连接A1、B1和C1三个点以形成一个三角形，做B1点至A1和C1点所在边的垂线，垂线与直线A1C1的交点设为D1点，则B1与DI点之间的距离为H值。3.一种用于增材制造的优化轮廓扫描路径的方法，其特征是，包括：S1提取分层后的STL模型的一层上的三角面片的点的信息；S2自分层轮廓的起始位置提取其上的三个连续点A1、B1和C1；S3设定允许的最大公差值θ，连接点A1和C1以形成直线A1C1，并在距离直线A1C1θ处对称画平行于直线A1C1的两条平行线；S4当B1超出两条平行线之间的区域时，保留B1点并以B1点为新一轮计算的起点，重复步骤S1至S4；当B1点落在两条平行之间的区域时，删除B1点，并以C1点为新一轮计算的起点，重复S2至S4步骤。2CN107775956A说明书1/4页一种用于增材制造的优化轮廓扫描路径的方法技术领域[0001]本发明涉及增材制造技术中激光扫描路径的生成方法，特别涉及一种用于增材制造的优化轮廓扫描路径的方法。背景技术[0002]增材制造，又称为快速成型或者3D打印，是利用现有的CAD/CAM软件生成实体零件的三维模型，并通过切片软件将其“切割”成若干片层，然后逐层铺粉、烧结最终打印出与三维模型一致的实体。这种逐层叠加打印的方式特别适用于一些复杂零件的加工，尤其是一些零件具有复杂的内部型腔，当型腔本身为封闭或者半封闭结构时，即使是最先进的五轴加工机床也难以实现，此时，增材制造的逐层打印便显出其不可比拟的优势。[0003]在进行逐层打印前，需要对激光扫描路径进行规划，以在铺粉后按照拟定路径进行选区烧结，使粉末被烧结固化形成最终的实体。在增材制造中，用于规划激光扫描路径的模型的格式一般为STL格式，其在计算机中存储的方式为三角面片的方式，且每一个三角面片的信息单元facet是一个带矢量方向的三角面片，因此，每个面上都存在多条直线，这些直线在切片后，隶属于不同层上的三角片体的顶点会落在切片后的该层上，这就会导致一个直线上存在多个干扰点，甚至是干扰点密集点集；而STL文件在修复过程中，由于存在一些孔洞、顶点错位等错误，在修复STL文件时，修复过程本身会引起实体的微变形，这个微变形在切片后会产生一些多个三角面片的顶点连接形成的近似直线；而当模型的曲面精度较高时，切片后的轮廓线上存在较多较为密集的点。[0004]上述三个原因导致的最终结