[发明专利]XZA旋转轴3D打印机的镂空陶瓷3D打印方法和控制系统

权利要求书

1.一种XZA旋转轴3D打印机的镂空陶瓷3D打印方法，其特征是：包括以下步骤：

确定纹理、纹理密度及相关打印信息；

根据纹理密度，在二维平面内进行路径规划，初步生成二维平面内的路径点集a；

读取基础形状信息，并将基础形状参数化到根据纹理密度确定的矩形区域内，将路径点集a映射到XYZ空间，获得XYZ空间的路径点集b；

将路径点集b映射到XZA空间，获得XZA空间的路径点集c；

根据路径点集c，确定可打印的G-code文件，并输出以进行打印；所述XZA旋转轴3D打印机，通过将旋转轴A轴沿系统X轴对齐，将打印喷嘴直接定位在A轴上；Y轴和Z轴与XYZ空间保持一致；

所述根据纹理密度，在二维平面内进行路径规划的具体过程包括：

对所确定的纹理进行采样处理；

根据密度信息，进行路径规划，路径按照“zigzag”的原则进行规划；

纹理需要两层方能完整呈现，这么做除了保证路径连续这一条件外，另外一个重要原因便是保证打印质量，两层的处理比一层能更好的保证路径相交处的打印质量；

所述将路径点集b映射到XZA空间，获得XZA空间的路径点集c，包括以下步骤：通过仿射变换将基础形状移动至旋转轴与Z轴重合且底面旋转轴中心与XYZ空间的坐标原点重合；通过仿射变换将基础物体旋转至旋转轴与X轴重合且基础物体位于X轴的正方向处。

2.如权利要求1所述的一种XZA旋转轴3D打印机的镂空陶瓷3D打印方法，其特征是：选择需要的纹理并指定该纹理密度及相关打印信息的具体过程包括：

获取用户选择需要的纹理；

获取用户指定纹理在水平和垂直方向的密度；

获取用户指定的打印的层厚以及打印层数信息。

3.如权利要求1所述的一种XZA旋转轴3D打印机的镂空陶瓷3D打印方法，其特征是：所述基础形状符合以下条件：

(1)作为输入的基础形状为一个旋转体；

(2)旋转体侧面的凹陷或凸出高度小于打印喷头的高度；

(3)旋转体侧面的凹陷间的距离大于打印喷头的宽度，确保打印喷头可以充分接触到基础形状的侧表面；

(4)旋转体侧面曲线与水平方向的夹角小于设定值。

4.如权利要求1所述的一种XZA旋转轴3D打印机的镂空陶瓷3D打印方法，其特征是：所述矩形区域为根据纹理密度所密铺出来的矩形区域。

5.如权利要求1所述的一种XZA旋转轴3D打印机的镂空陶瓷3D打印方法，其特征是：将路径点集b映射到XZA空间，获得XZA空间的路径点集c的具体过程包括：

通过仿射变换将基础形状移动至旋转轴与Z轴重合且底面旋转轴中心与XYZ空间的坐标原点重合；

通过仿射变换将基础形状旋转至旋转轴与X轴重合且基础物体位于X轴的正方向处；

以点到旋转轴的直线距离记为XZA空间下的Z值，以点逆时针旋转到打印喷头处所需的角度为XZA空间下的A值；以点在X轴方向垂直距离的绝对值为XZA空间下的X值。

6.如权利要求1所述的一种XZA旋转轴3D打印机的镂空陶瓷3D打印方法，其特征是：确定可打印的G-code文件时，所述确定可打印的G-code文件中为相对坐标，即下一坐标位置相对于当前位置各个坐标(X、Z、A)及挤出量E的变化情况，X、Z的正值表示向该坐标所在的正方向移动的距离，负值则相反；A的正值表示电机正转的角度，负值则表示电机反转的角度。