[发明专利]一种回转件的3D打印路径及其增材制造方法有效
申请号: | 202011554377.3 | 申请日: | 2020-12-24 |
公开(公告)号: | CN112873851B | 公开(公告)日: | 2021-09-24 |
发明(设计)人: | 吴玲珑;张召远;许春权 | 申请(专利权)人: | 南京衍构科技有限公司 |
主分类号: | B29C64/386 | 分类号: | B29C64/386;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y50/00;B33Y50/02 |
代理公司: | 南京聚匠知识产权代理有限公司 32339 | 代理人: | 刘囝 |
地址: | 211100 江苏省南京市江宁区秣陵街道*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 回转 打印 路径 及其 制造 方法 | ||
本发明涉及一种回转件的3D打印路径,包括如下步骤:首先构建待制造零件的三维模型;其次对所述三维模型进行分层切片处理获取各层的切片轮廓,其中针对所述三维模型,以垂直于其回转轴的任意方向为法向,建立过回转轴的切平面,并所述切平面绕回转轴并每次旋转角度θ为间隔生成等距的切片轮廓;再计算获取所述切片轮廓的中轴线;而后计算中轴点处的切向量以及垂直于切向量的垂线,所述垂线与切片轮廓之间相交形成交点;最后生成Zigzag填充路径以及螺旋填充路径。本发明通过采用完整的Zigzag填充路径以及螺旋填充路径作为回转体的制造路径,无断点的制造路径极大提升了生产效率以及回转体精度以及表面光滑度。
技术领域
本发明涉及3D打印技术的技术领域,尤其是涉及一种回转件的3D打印路径及其增材制造方法。
背景技术
在增材制造技术中,对三维模型分层切片后的切片轮廓进行扫描填充路径规划是其关键技术之一。
目前三维模型多采用水平面并在竖直方向等间隔的截面作为切片,切片形成切片轮廓,而后再采用往复直线法或偏置轮廓法生成扫描填充路径;扫描线沿与坐标轴夹角方向Z形填充,当采用往复直线法对中心存在空心的回转体切片轮廓生成填充路径时,难以形成一条连续的打印路径,并且拐角处的表面形貌较差。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的之一是提供一种回转件的3D打印路径,通过采用完整的螺旋路径作为回转体的制造路径,无断点的制造路径极大提升了生产效率以及回转体精度以及表面光滑度。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种回转件的3D打印路径,包括如下步骤:
S1:构建待制造零件的三维模型;
S2:对所述三维模型进行分层切片处理获取各层的切片轮廓;
S2.1:针对所述三维模型,以垂直于其回转轴的任意方向为法向,建立过回转轴的切平面;
S2.2:所述切平面绕回转轴并每次旋转角度θ为间隔生成等距的切片轮廓序列{P(0),P(θ),…,P(Sθ),…,P((n-1)θ),P(nθ)}
其中,S为整数,P(Sθ)为Sθ角度处的切片轮廓;
S3:计算获取所述切片轮廓的中轴线;
所述中轴线,是距所述切片轮廓上不同边上的两个或两个以上点的等距离点的集合;
S4:对所述切片轮廓的中轴线重采样,沿所述中轴线长度方向并以等弧长D为间隔生成等距的中轴点序列{P(Sθ)0,P(Sθ)1,…,P(Sθ)i,…,P(Sθ)n-1,P(Sθ)n};
其中,P(Sθ)i为第i个中轴点;
S5:计算中轴点处的切向量以及垂直于切向量的垂线,所述垂线与切片轮廓之间相交形成交点;
其中垂线与切片轮廓之间相交的两端点分别为下端点P(Sθ)i下和上端点P(Sθ)i上;
S6:依次连接不同切片轮廓上同一等弧长D处中轴点对应的上端点连接形成内轮廓,依次连接不同切片轮廓上同一等弧长D处中轴点对应的下端点连接形成外轮廓,内轮廓与外轮廓之间包围形成打印区域,同时将打印区域内的中轴点连接形成新中轴线。
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