[發明專利]一種基于3D打印數據處理軟件平臺的實現方式

在審

• 申請號: 201410757941.X
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104504186A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 陳賢帥;張春雨;孫學通;吳成龍
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院先進技術研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 鄭瑩

1.一種基于3D打印數據處理軟件平臺的實現方式，其特征在于：包括：

A、構建待加工零件的三維模型，并根據構建的模型生成相應的STL文件；

B、采用OpenGL可視化技術對生成的STL文件進行可視化處理，從而實現STL文件的三維模型重建以及對模型的渲染和操作；

C、根據STL文件中三角面片的位置和拓撲關系對可視化處理后的三維模型進行快速分層切片處理，并為待加工零件的三維模型自動添加支撐結構；

D、根據分層切片處理的結果和加工材料的特性，采用生死單元法對待加工零件基于SLS和SLM技術工藝的加工過程進行模擬，然后根據模擬的結果對待加工零件進行參數選擇和模型優化，從而得到待加工零件的最優打印參數和最優加工模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于3D打印數據處理軟件平臺的實現方式，其特征在于：所述步驟B，其包括：

B1、對生成的STL文件進行讀取和修復處理；

B2、采用OpenGL可視化技術對修復后的STL文件進行三維模型重建，并對STL文件的三維模型進行光照選取、材質選取和顏色渲染；

B3、對重建后的三維模型進行縮放、平移、旋轉、鏡像和選取操作。

3.根據權利要求1所述的一種基于3D打印數據處理軟件平臺的實現方式，其特征在于：在所述步驟C中根據STL文件中三角面片的位置和拓撲關系對可視化處理后的三維模型進行快速分層切片處理這一步驟，其具體為：

C11、將STL文件的三角面片按照其最小高度進行分組排序；

C12、動態建立一個三角面片表，并在此三角面片表中建立局部的三角面片鄰接拓撲關系；

C13、根據分組排序的結果和三角面片表進行切片處理。

4.根據權利要求1所述的一種基于3D打印數據處理軟件平臺的實現方式，其特征在于：所述步驟D，其包括：

D1、根據分層切片處理的結果和加工材料的特性，采用生死單元法對待加工零件的SLS和SLM加工過程進行模擬；

D2、根據模擬的結果對待加工零件進行參數選擇和模型優化，從而得到待加工零件的最優打印參數和最優加工模型。

5.根據權利要求4所述的一種基于3D打印數據處理軟件平臺的實現方式，其特征在于：所述步驟D1，其包括：

D11、導入待加工零件的三維模型，并進行加工材料屬性定義和進行網格劃分；

D12、殺死網格中除第一層之外的所有單元；

D13、以第一層單元為當前層單元，并為當前層施加初始條件和邊界條件，加載激光能量至當前層；

D14、計算當前層單元的傳熱，得到當前層單元的溫度分布；

D15、根據當前層單元的溫度分布計算當前層單元的相變和熱應力；

D16、判斷所有面的計算是否完成，若是，則執行步驟D2，反之，則更新激光能量項和邊界條件，然后返回步驟D14。

6.根據權利要求5所述的一種基于3D打印數據處理軟件平臺的實現方式，其特征在于：所述步驟D16，其包括：

D161、判斷當前線的計算是否完成，若是，則執行步驟D162，反之，則除掉當前層的載荷，并在更新激光能量項和邊界條件后返回步驟D14；

D162、判斷當前面的計算是否完成，若是，則執行步驟D163；反之，則將激光能量移動到下一條線，然后除掉當前層的載荷，并在更新激光能量項和邊界條件后返回步驟D14；

D163、除掉當前層的激光能量和邊界條件，并激活下一層的單元進行相變和熱應力計算；

D164、判斷所有面的計算是否完成，若是，則執行步驟D2，反之，則將激光能量移動到下一層，然后除掉當前層的載荷，并在更新激光能量項和邊界條件后返回步驟D14。

7.根據權利要求5所述的一種基于3D打印數據處理軟件平臺的實現方式，其特征在于：所述步驟D2的參數選擇包括：工藝參數選擇、材料選擇和顏色選擇。

8.根據權利要求1所述的一種基于3D打印數據處理軟件平臺的實現方式，其特征在于：在所述步驟C中為待加工零件的三維模型自動添加支撐結構這一步驟，其具體為：采用基于投影區域的支撐自動生成算法為待加工零件的三維模型自動添加支撐結構。