[發明專利]一種基于設計組件信息的3D打印模型智能預處理方法及裝置

有效

• 申請號: 202110050994.8
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112895459B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 金亞鳴;高慧;杜云漢;曾剛;龐恩林;唐寶
• 申請（專利權）人: 南京前知智能科技有限公司
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/393;B33Y50/00;B33Y50/02;G06F30/20;G06F113/10
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 張明明

1.一種基于設計組件信息的3D打印模型智能預處理方法，其特征在于：

獲取可摘局部義齒三維CAD模型及其設計組件信息；

根據組件表面尺寸精度要求和組件表面粗糙度要求，給出優化支撐用粉量、3D打印制造時間和打印精度的單目標函數；

所述打印精度的單目標函數為：

min y3＝[Z3(x1,x2)*S3*x3+Z4(x1,x2)*S4*x4+Z5(x1,x2)*S5*x5+Z6(x1,x2)*S6*x6+

Z7(x1,x2)*S7*x7+Z8(x1,x2)*S8*x8]/(S3+S4+...+S8)*c

s.t.gi(x)≤0，i＝1，2，…，m；hj(x)＝0，j＝1，2，…，k；

X＝[x1，x2，…，x8]

x1_min≤x1≤x1_max

x2_min≤x2≤x2_max

0≤x3≤x3_max

0≤x4≤x4_max

0≤x5≤x5_max

0≤x6≤x6_max

0≤x7≤x7_max

0≤x8≤x8_max

其中：y3為打印精度目標函數；Zi(x1,x2)為在打印精度設置下，各組件的面片法向與z軸的夾角；Si為在打印精度設置下，各組件的面片總面積；c為經驗常數；其中i＝3，4，5…8；gi(x)≤0為第i個不等式約束，hj(x)＝0為第j個等式約束，m、k為約束條件的個數；X是決策向量形成的決定空間，x1為繞x軸旋轉的角度，x2為繞y軸旋轉的角度，x3為大連接體的支撐密度參數，x4為頜支托的支撐密度參數，x5為卡環的支撐密度參數，x6為固位網的支撐密度參數，x7為終止線的支撐密度參數，x8為花紋區域的支撐密度參數；-180°≤x1_min≤180°，x1_min＜x1_max≤180°，x3_max、x4_max、x5_max、x6_max、x7_max、x8_max均大于0；

根據實際需求設置單目標的權重，實現3D打印材料成本、3D打印時間成本和3D打印質量之間的權衡優化。

2.根據權利要求1所述的3D打印模型智能預處理方法，其特征在于，還包括：

將可摘局部義齒各組件的組織面和非組織面分別用不同顏色標記，將顏色標記信息寫入三維CAD模型中，同時將各組件的精度要求寫入xml文件；將xml文件和寫入顏色標記信息的三維CAD模型，讀入模型預處理軟件。

3.根據權利要求1所述的3D打印模型智能預處理方法，其特征在于，所述設計組件信息包括3D打印模型的類型、組件構成、組件名稱、組件表面標記、組件表面尺寸精度和組件表面粗糙度要求。

4.根據權利要求1所述的3D打印模型智能預處理方法，其特征在于，所述用粉量的單目標函數為：

min y1＝f(x)*ρ

X＝[x1，x2，…，x8]

x1_min≤x1≤x1_max

x2_min≤x2≤x2_max

0≤x3≤x3_max

0≤x4≤x4_max

0≤x5≤x5_max

0≤x6≤x6_max

0≤x7≤x7_max

0≤x8≤x8_max

其中：y1為用粉量目標函數；f(x)是在用粉量設置下，自動計算的支撐用粉體積；ρ為打印材料的密度；X是決策向量形成的決定空間，x1為繞x軸旋轉的角度，x2為繞y軸旋轉的角度，x3為大連接體的支撐密度參數，x4為頜支托的支撐密度參數，x5為卡環的支撐密度參數，x6為固位網的支撐密度參數，x7為終止線的支撐密度參數，x8為花紋區域的支撐密度參數；-180°≤x1_min≤180°，x1_min＜x1_max≤180°，x3_max、x4_max、x5_max、x6_max、x7_max、x8_max均大于0。