[发明专利]一种基于设计组件信息的3D打印模型智能预处理方法及装置

说明书

本发明提供了一种设计组件信息的3D打印模型智能预处理方法及装置，属于3D打印模型预处理技术领域。本发明通过三维CAD模型获取模块获取可摘局部义齿三维CAD模型及其设计组件信息，再根据组件表面述尺寸精度要求和组件表面粗糙度要求，设计优化支撑用粉量、3D打印制造时间和打印精度的单目标函数，最后根据实际需求设置单目标的权重，实现3D打印材料成本、3D打印时间成本和3D打印质量之间的权衡优化。本发明的模型预处理无需操作人员大量操作，对3D打印模型预处理方便快捷。

技术领域

本发明涉及3D打印模型预处理技术领域，具体涉及一种基于设计组件信息的3D打印模型智能预处理方法及装置。

背景技术

传统设计环节与制造环节模型预处理是割裂分离的，设计和模型预处理只能单独进行局部优化，因此优化空间小，无法进行粉末材料成本、制造效率、尺寸精度等多目标的深度整合优化。现有技术中，模型预处理存在如下问题：一方面，模型预处理需要操作人员大量繁琐的操作，效率低；另一方面模型预处理需要操作人员进行经验积累，新手很难快速上手。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种基于设计组件信息的3D打印模型的智能预处理方法及装置，提高模型预处理的效率和操作便利性。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种基于设计组件信息的3D打印模型智能预处理方法，具体为：

获取可摘局部义齿三维CAD模型及其设计组件信息，所述设计组件信息包括3D打印模型的类型、组件构成、组件名称、组件表面标记、组件表面尺寸精度和组件表面粗糙度要求；

将可摘局部义齿各组件的组织面和非组织面分别用不同颜色标记，将颜色标记信息写入三维CAD模型中，同时将各组件的精度要求写入xml文件；将xml文件和写入颜色标记信息的三维CAD模型，读入模型预处理软件；

根据组件表面述尺寸精度要求和组件表面粗糙度要求，给出优化支撑用粉量、3D打印制造时间和打印精度的单目标函数；

根据实际需求设置单目标的权重，实现3D打印材料成本、3D打印时间成本和3D打印质量之间的权衡优化：

min y＝f(x)＝λ1*y1+λ2*y2+λ3*y3

其中：y为目标函数，y1为用粉量目标函数，y2为3D打印制造时间目标函数，y3为打印精度目标函数，λ1、λ2和λ3为目标函数权重，且λ1+λ2+λ3＝1。

所述用粉量的单目标函数为：

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

所述3D打印制造时间的单目标函数为：

min y2＝f(x)*a+h(x)*b

X＝[x1，x2，…，x8]

x1_min≤x1≤x1_max

x2_min≤x2≤x2_max

0≤x3≤x3_max