[發(fā)明專利]一種增材制造自適應(yīng)復(fù)合分層切片方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110278259.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN113158270A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余思佳;王華磊;趙志彬;胡任杰;田從劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/10
• 分類號(hào): G06F30/10;G06F113/10
• 代理公司: 成都正煜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51312
• 代理人: 李龍

1.一種增材制造自適應(yīng)復(fù)合分層切片方法，其特征在于包括：

內(nèi)部使用最大層厚打印，外部根據(jù)表面的輪廓曲率大小將工件進(jìn)行自適應(yīng)分層，使用不同的層厚進(jìn)行打印，其中自適應(yīng)分層包括以下步驟：

步驟1)、確定切片位置Z_i；

步驟2)、遍歷STL模型的三角面片，找出與平面Z_i相交的所有三角面片Tr{tr_i}；

步驟3)、利用式：

計(jì)算集合Tr中每個(gè)三角面片與平面Z_i的夾角θ_i，并找出其中最小的夾角值θ，N為三角面片的法向量，Z為分層方向，θ為N與Z的夾角；

步驟4)、如果則取層厚值h為設(shè)備支持的最大層厚；如果則利用式：

求出h，其中H由用戶設(shè)定，則H就是頂尖高；

步驟5)、得到下一層的切片位置Z_i+1＝Z_i+h；

步驟6)、循環(huán)步驟2)至步驟5)，直至將需要切片的部分全部分層，最后一層的厚度取剩余層厚和計(jì)算層厚h中值較小的一個(gè)，得到初始層厚序列T′；

步驟7)、整理層厚序列T′：如果某一層厚小于設(shè)備支持的最小打印厚度t_min，則與下一層合并，直至厚度大于等于t_min；如果某一層厚大于設(shè)備支持的最大打印層厚t_max，則將該層分解為兩層，其中一層的層厚為t_max，剩余層厚繼續(xù)整理，直至每層層厚均小于等于t_max；最終得到自適應(yīng)分層層厚序列T{t_i}。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增材制造自適應(yīng)復(fù)合分層切片方法，其特征在于，待加工工件的總高度為H，需將其分為3個(gè)部分：起始高度H_b、結(jié)束高度H_e和中間高度H_m；

起始高度H_b、結(jié)束高度H_e均進(jìn)行整體打印，無需進(jìn)行復(fù)合分層，使用前述頂尖高度法進(jìn)行自適應(yīng)分層，可得到起始層厚序列t_bj(j＝1，2，3...)和結(jié)束層厚序列t_ej(j＝1，2，3...)；

中間高度H_m，將其分為多個(gè)厚度為t_max的切片單元，對(duì)于每個(gè)切片單元，將其內(nèi)部和外部分開打印，內(nèi)部層厚均為t_max，外部利用頂尖高度法進(jìn)行自適應(yīng)分層得到不同的表面層厚序列t_o(j，k)(j＝1，2，3...；k＝1，2，3...)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增材制造自適應(yīng)復(fù)合分層切片方法，其特征在于，還包括步驟：

3.1、獲取工件層片輪廓：對(duì)于中間高度H_m，需要復(fù)合切片的部分，需要進(jìn)一步確定表面層和內(nèi)部層的打印輪廓，根據(jù)中間部分表面層厚序列t_o(j，k)對(duì)工件進(jìn)行切片，得到若干完整輪廓；

3.2、偏置層片輪廓獲得偏置輪廓：將每個(gè)切片單元對(duì)應(yīng)的若干完整輪廓和保護(hù)層輪廓向內(nèi)偏置偏置距離B得到偏置輪廓；

3.3、偏置輪廓取交獲得內(nèi)部打印輪廓：將得到的偏置輪廓進(jìn)行布爾交運(yùn)算得到內(nèi)部打印輪廓；

3.4、完整層片輪廓減去內(nèi)部輪廓獲得表面打印輪廓：用完整輪廓分別與內(nèi)部打印輪廓做布爾差運(yùn)算，獲得表面打印輪廓；

3.5、循環(huán)步驟3.1-步驟3.4直至所有的切片單元都完成復(fù)合切片。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種增材制造自適應(yīng)復(fù)合分層切片方法，其特征在于，偏置距離B為層片輪廓向內(nèi)偏置以獲得外部層片打印輪廓的距離，B值取打印設(shè)備支持的最小層厚t_min的整數(shù)倍，即B＝nt_min(n＞1)。