[发明专利]3D打印坐标集处理方法、3D打印方法和系统

说明书

本发明公开了一种3D打印坐标集处理方法、3D打印方法和系统，涉及3D打印技术，该方法包括以下步骤：在XYZ坐标系中对打印模型进行离散化，其中，离散化过程以正方体为离散单元，以每个单元的中心坐标作为单元坐标，得到离散化单元坐标集合；将离散化单元坐标集合中Z轴坐标相同的离散化单元坐标归类的一个子集，得到第一至第N切片子集，其中，第M切片子集中离散化单元坐标的Z轴坐标小于第M‑1切片子集中离散化单元坐标的Z轴坐标；所述N和M均为正整数，M小于等于N；对第一至第N切片子集进行处理，得到模型的打印单元坐标集合。基于本发明进行3D打印可以减少打印用料且保证模型具有一定的强度。

技术领域

本发明涉及3D打印技术，尤其是一种3D打印坐标集处理方法、3D打印方法和系统。

背景技术

3D打印是基于材料堆积法的一种高新制造技术，因具备可成型任意形状零件的特点在世界范围内得到了广泛的应用和发展。熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)3D打印技术结构简单、使用方便、材料种类丰富、工作环境要求低,诸多优点使其成为发展最快的3D打印技术。但也存在打印精度与打印速率不匹配(打印速率越快打印精度越低)的不足，这严重影响了FDM3D打印机的发展。

通常情况下，FDM3D打印机打印的模型用于展示，对于模型结构的强度要求较低，即使中空也能满足结构要求，且中空的结构能够在一定程度上提高打印速度、减少打印材料的使用。如今人们进行中空处理，大多是在构建3维建模的时候进行处理，一种方案是在模型内部剔除一个比模型小且近似于模型的结构，但是这种方案的实施难度极高；另一种方案是在模型内部剔除一些规则几何体，如圆柱体，长方体等，这种方案存在结构强度难以保障，打印速度及耗材利用率不够高等问题。

发明内容

为解决上述技术问题的至少之一，本发明的目的在于：提供一种3D打印坐标集处理方法、3D打印方法和系统，节省打印材料的同时保证模型有一定的强度。

第一方面，本发明实施例提供了：

一种3D打印坐标集处理方法，包括以下步骤：

在XYZ坐标系中对打印模型进行离散化，其中，离散化过程以正方体为离散单元，以每个单元的中心坐标作为单元坐标，得到离散化单元坐标集合；

将离散化单元坐标集合中Z轴坐标相同的离散化单元坐标归类的一个子集，得到第一至第N切片子集，其中，第M切片子集中离散化单元坐标的Z轴坐标小于第M-1切片子集中离散化单元坐标的Z轴坐标；所述N和M均为正整数，M小于等于N；

对第一至第N切片子集进行处理，得到模型的打印单元坐标集合；

其中，所述对第一至第N切片子集进行处理，得到模型的打印单元坐标集合，包括，步骤S1、S2和S3，其中，

S1、对第一切片子集进行以下处理：

S11、以第一切片子集的边界单元坐标为圆心，模型壳厚为半径作圆，每相邻两个圆相交于两点，取边界内部的交点所在单元构成第一内边界坐标集合，从第一切片子集中剔除第一内边界坐标集合所围成的内边界内部的所有元素，得到第一切片打印集；

S2、对第二至第N切片子集依次进行以下处理：

S21、以第M切片子集的边界单元坐标为圆心，模型壳厚为半径作圆，每相邻两个圆相交于两点，取边界内部的交点所在单元构成第M内边界坐标集合，从第M切片子集中剔除第M内边界坐标集合所围成的内边界内部的所有元素，得到第M切片打印集；