[发明专利]快速成型机的复合扫描填充方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速成型机的复合扫描填充方法。

背景技术

目前快速成型机的扫描填充方法包括：往返直线扫描法、轮廓偏置扫描法、分形扫描法、分区扫描法。现有扫描填充方法各有优势，但是没有一种方法可以在提高制件精度同时，减小制件因收缩应力产生的翘曲变形，减少填充过程中空行程距离，减少填充装置的开启次数，提高加工速度，延长激光头或喷头的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种结合了轮廓偏置扫描法与分区扫描法优点的快速成型机的复合扫描填充方法。它能有效提高快速成型加工速度，提高制件精度，通过减少填充装置开启次数延长喷头或激光头使用寿命。

本发明是这样来实现的：结合轮廓偏置扫描法与分区扫描法，在快速成型的层片工艺规划中，首先通过计算机划分确定轮廓偏置扫描区与分区扫描区的交界，然后以交界为基准对两种扫描区进行扫描路径区域划分，最后开始扫描成型：在制件内、外轮廓区域采用轮廓偏置扫描填充，在其它实体区域则采用分区扫描填充，以充分利用轮廓偏置扫描精确度高和而分区扫描高效稳定的优点。扫描成型时，为避免由于扫描线的收缩应力方向一致而造成的翘曲变形，可以在相邻两层截面的扫描方向之间错开一个角度，一般情况这个角度可取90度。

本发明的优点是：有效提高快速成型加工速度，提高制件精度，通过减少填充装置开启次数延长喷头或激光头使用寿命。

附图说明

图1为分区扫描中空方形工器件的示意图。

图2为轮廓偏置扫描中空方形工器件的示意图。

图3为复合扫描填充方法扫描中空方形工器件的示意图。

在图3中实线部分表示轮廓偏置扫描线，虚线部分表示分区扫描线。

具体实施方式

如图所示，在快速成型的层片工艺规划中，首先通过计算机划分确定轮廓偏置扫描区与分区扫描区的交界，然后对两种扫描区进行扫描路径区域划分，最后开始扫描成型：以交界为基准在内、外轮廓区域采用轮廓偏置填充，在其它实体区域则采用分区扫描。扫描时，为避免由于扫描线的收缩应力方向一致而造成的翘曲变形，在相邻两层截面的扫描方向之间错开一个90角度。

其中本实施例采用的区域划分方法是按扫描线交点的排列顺序将填充线段进行组合，从而直接形成单调填充区域。由于我们已经确保了扫描线的交点数为偶数，并且交点列表中的数据是按由小到大的顺序排列的，将扫描线的交点进行两两配对后形成的线段就是填充线段。将这些填充线段进行分区组合的过程如下：首先先从一条最高(或最低)的扫描线上按交点排列顺序取一条扫描线段，假设这条扫描线所在的行号为m，则可记第一条线段为(x_m1，x_m2)。然后将扫描线下移(或上移)一行，取出该行扫描线的线段(x_(m□1)1，x_(m□1)2)，依次将扫描线下移(或上移)直至取出最后一行的线段(x₀₁，x₀₂)。由这些线段组成的区域完全符合单调区域的定义，因此它们自然形成一个单调填充区域。在结束一个单调区域的划分后，再由最后一行扫描线中取出线段(x₀₃，x₀₄)。如果该行不存在线段(x₀₃，x₀₄)，则将扫描线上移一行查找线段(x₁₃，x₁₄)，直至回到第m行取出所有扫描线上的线段(x_i3，x_i4)形成第二个单调填充区域。如此不断重复，直到所有扫描线上的所有线段都被取出，就可完成填充区域的划分。采用传统算法实施例省略。