[发明专利]一种内通道结构的无支撑分层切片方法

摘要

本发明提供一种内通道结构的无支撑分层切片方法，涉及金属增减材混合技术领域。本发明步骤如下：步骤1：确定参数；步骤2：开始预切片；根据参数对模型沿给定方向进行预切片；步骤3：添加分割平面；步骤4：重复步骤2和步骤3，当切片不再和模型有交点时，预切片过程结束，得到所有的分割平面；步骤5：确定优先级，按照优先级顺序分割模型获得子模块；步骤6：对各子模块外轮廓进行悬垂检查；步骤7：整个模型分割完毕，沿各个子模块的底面法向为方向进行再切片，完成对整个模型的分层切片。本方法在制造内通道零件的时候免于制造支撑结构，从而节省材料，提高制造效率。

主权项

1.一种内通道结构的无支撑分层切片方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：确定参数；包括设定切片厚度h、根据设备的加工能力得到此时单方向无支撑增材的极限悬垂角度θ_max、根据下式求出极限悬垂长度l_max；其中为搭接率，l为悬垂长度，l′为重叠部分长度，θ为悬垂角，h为切片层高，b为单道打印层宽度，为最小搭接率；步骤2：开始预切片；确定模型的底面和初始方向，根据参数对模型沿给定方向进行预切片，因设定的切片厚度为h所以每次切片间隔距离也为h；切片过程中实时计算相邻的上下两层的内轮廓的悬垂长度或者悬垂角度，当悬垂长度值或者悬垂角度值大于等于极限值时，记录上下层内轮廓上的对应点，停止切片；步骤3：添加分割平面；在单方向无支撑增材达到极限时，改变建造方向并选定一个新的建造底面；通过下层内轮廓里最大悬垂长度或者最大悬垂角度对应的点，以该点的沿管道方向的切向作为法向量形成分割平面，使平面垂直于过该点的轴向切线，然后以该平面作为新的底面，沿该平面的法向量为切片方向继续按照上述间隔h进行切片；步骤4：重复步骤2和步骤3，当切片不再和模型有交点时，整个预切片过程结束，得到所有的分割平面；步骤5：确定优先级，按照优先级顺序分割模型获得子模块；按照分割平面出现的顺序确定优先级，最先出现的分割平面优先级最低，最后出现的分割平面优先级最高，从最高优先级的分割平面开始，沿平面分割模型，获得一个子模块和剩余模型，再沿着次优先级平面分割剩余模型，得到第二个子模块和剩余模型，按照优先级顺序分割剩余模型，直到整个模型被划分完毕，获得n个子模块；步骤6：对各子模块外轮廓进行悬垂检查；由于步骤5获得的子模块外表面都是平面，因此只检查子模块底面以及和底面接触的侧面之间的角度是否超过极限悬垂角度，如果存在，标记与底面悬垂角度大于等于极限值的侧面及其和底面的交线，经过这些交线以平行于底面的向量为法向，添加分割平面，按照步骤5对子模块的进行分割，检查完所有子模块之后，获得n+m个子模块；步骤7：整个模型分割完毕，沿各个子模块的底面法向为方向以h为间隔进行再切片，完成对整个模型的分层切片。