三维造型方法技术

本发明专利技术的课题是提供一种三维造型方法，其中，按照造型对象物的水平方向截面沿高度方向变化的程度来适当地设定各层叠单位的厚度。一种三维造型方法，是通过粉末层形成工序和烧结工序的交替反复进行来在容器内进行层叠的三维造型方法，所述烧结工序是通过移动的激光束或电子束的照射来对所述粉末层进行烧结的工序，沿高度方向将层叠区域(4)设定为多个等幅区分区域(2)后，根据各等幅区分区域(2)的上侧边界的截面(3)的形状和下侧边界的截面(3)的形状的变化的程度，来选择能反映该变化的程度的各等幅区分区域(2)中的层叠数N，进而选择各等幅区分区域(2)中的各层叠单位的厚度，并且，设定各N个截面(3)的外侧周围(6)的坐标，从而解决上述课题。

3D modeling method

The subject of the present invention is to provide a three-dimensional molding method in which the thickness of each stack unit is properly set according to the degree of variation of the horizontal direction section of the molding object. A 3D modeling method, alternating forming process and sintering the powder layer and repeated 3D modeling method are stacked in the container, the sintering process is by moving the laser beam or electron beam irradiation for sintering the powder layer, the laminated region along the height direction (4) set for multiple amplitude discrimination area (2), according to the picture to distinguish between regions (2) section of the upper boundary (3) section and the lower boundary (3) the extent of the shape change, to select the amplitude can reflect the change of the regional distinction degree (2 the number of N in the stack), and then select the picture to distinguish between regions (2) each of the thickness of the laminated unit, and set the N section (3) of the outer peripheral (6) coordinates, so as to solve the above problem.

【技术实现步骤摘要】
三维造型方法
本专利技术涉及三维形状造型物的制造方法，该制造方法的特征是在反复进行粉末层的形成工序以及对该粉末层的利用激光束或电子束实现的烧结工序的情况下，能够选择各层叠单位的厚度。
技术介绍
在三维造型方法中，各层叠单位的厚度大致情况是恒定的。实际上，在专利文献1中，考虑三维造型涉及的最表面层的厚度的适当化也并不是使该厚度相应于各层叠单位而变化。但是，在专利文献2中公开了下述内容：在进行规定的阶段中的层叠时，在检测到超过层叠厚度的凸部的情况下，对于下一阶段中的层叠的厚度进行设定以使得其超过上述凸部的高度。但是，并不是设定这样的厚度并且基于与造型对象物的整体形状对应的统一的基准来选择厚度。在实际的三维造型中，造型对象物的水平方向、即与进行层叠的高度方向垂直的方向上的截面形状的变化与各层叠单位的厚度存在密切的关系。具体地说明，在各层叠截面的形状沿高度方向较大地变化的情况下，通过使各层叠单位的厚度较小，能够准确地实现造型对象物的本来的形状，相反地，在沿上下方向的厚度的变化缓慢的情况下，即使将各层叠单位的厚度设定得较大，造型对象物的本来的形状也并不会反映得不准确。然而，在现有技术中，完全没有考虑与水平方向截面的沿上下方向的变化状况对应地适当设定各层叠单位的厚度。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-67036号公报专利文献2：日本特开2015-112752号公报
技术实现思路
本专利技术的课题是提供一种三维造型方法，其中，按照造型对象物的水平方向截面沿高度方向变化的程度，来适当地设定各层叠单位的厚度。为解决所述课题，本专利技术的基本构成包括以下技术方案。(1)一种三维造型方法，是通过粉末层形成工序和烧结工序的交替反复进行来在容器内进行层叠的三维造型方法，所述烧结工序是通过移动的激光束或电子束的照射来对所述粉末层进行烧结的工序，沿高度方向将层叠区域设定为多个等幅区分区域后，通过以下步骤，选择各等幅区分区域中的层叠数N，从而选择各等幅区分区域中的各层叠单位的厚度，步骤1：采用直角坐标即(x，y)坐标，对于预先设定好了造型的模型的等幅区分区域中的形成上下两侧的边界的各截面，由记录于CAM或控制用计算机中的形成各截面的外周的坐标(x1，y1)、…、(xi，yi)、…、(xh，yh)，通过x0＝(x1+…+xi+…+xh)/hy0＝(y1+…+yi+…+yh)/h的运算来算出该各截面的中心位置(x0，y0)，并且，对于从该中心位置(x0，y0)到外侧周围上的各坐标(x1，y1)、…、(xi，yi)、…、(xh，yh)的平均距离r，在进行的计算和记录后，通过r＝(r1+…+ri+…+rh)/h的运算来算出，并且，对于各等幅区分区域，算出上侧的边界上的各截面的所述平均距离与下侧的边界上的各截面的所述平均距离之差的绝对值d；步骤2：设定设想d为0的情况下的最小层叠数N1，检测d的最大值D，并且，设定形成有最大值D的等幅区分区域中的最大层叠数N2；步骤3：在最小值N1与最大值N2之间随着d变大而设定大的数值n，通过N＝[n]来选择层叠数N，其中，[]是高斯符号，表示整数的单位；步骤4：对于上述步骤1中的各等幅区分区域，设定通过上述步骤3中的层叠数N个来沿上下方向进行了进一步的等幅区分的情况下的各N个截面的与上述步骤1中的模型切合(相符)的外侧周围坐标；和步骤5：在实际的造型时，在各等幅区分区域中，基于通过上述步骤3所选择的层叠数N进行粉末层的形成以及烧结，并且对切削工具的移动进行控制以使通过上述步骤4所设定的外侧周围坐标的位置成为最终的切削位置。(2)一种三维造型方法，是通过粉末层形成工序和烧结工序的交替反复进行来在容器内进行层叠的三维造型方法，所述烧结工序是通过移动的激光束或电子束的照射来对所述粉末层进行烧结的工序，沿高度方向将层叠区域设定为多个等幅区分区域后，通过以下步骤，选择各等幅区分区域中的层叠数N，从而选择各等幅区分区域中的各层叠单位的厚度，步骤1：采用直角坐标即(x，y)坐标，对于预先设定好了造型的模型的等幅区分区域中的形成上下两侧的边界的各截面，通过CAM或控制用计算机来算出该各截面的最大横向幅度与最大纵向幅度的总和，并且，对于各等幅区分区域，算出上侧的边界上的各截面的所述总和与下侧的边界上的各截面的所述总和之差的绝对值d；步骤2：设定设想d为0的情况下的最小层叠数N1，检测d的最大值D，并且，设定形成有最大值D的等幅区分区域中的最大层叠数N2；步骤3：在最小值N1与最大值N2之间随着d变大而设定大的数值n，通过N＝[n]来选择层叠数N，其中，[]是高斯符号，表示整数的单位；步骤4：对于所述步骤1中的各等幅区分区域，设定通过所述步骤3中的层叠数N个来沿上下方向进行了进一步的等幅区分的情况下的各N个截面的与所述步骤1中的模型切合的外侧周围坐标；步骤5：在实际的造型时，在各等幅区分区域中，基于通过所述步骤3所选择的层叠数N进行粉末层的形成以及烧结，并且对切削工具的移动进行控制以使通过所述步骤4所设定的外侧周围坐标的位置成为最终的切削位置。(3)一种三维造型方法，是通过粉末层形成工序和烧结工序的交替反复进行来在容器内进行层叠的三维造型方法，所述烧结工序是通过移动的激光束或电子束的照射来对所述粉末层进行烧结的工序，沿高度方向将层叠区域设定为多个等幅区分区域后，通过以下步骤，选择各等幅区分区域中的层叠数N，从而选择各等幅区分区域中的各层叠单位的厚度，步骤1：采用旋转坐标即(r，θ)坐标，对于预先设定好了造型的模型的等幅区分区域中的形成上下两侧的边界的各截面，由记录于CAM或控制用计算机中的外侧周围的坐标(r1，θ1)、…、(ri，θi)、…、(rh，θh)，通过r0＝(r1+…+ri+…+rh)/hθ0＝(θ1+…+θi+…+θh)/h的运算来算出该各截面的中心位置(r0，θ0)，并且，关于从该中心位置(r0，θ0)到形成外侧周围的各坐标(r1，θ1)、…、(ri，θi)、…、(rh，θh)的距离，使已设定的(r，θ)坐标的原点(0,0)向上述(r0，θ0)的位置位移，并且，计算基于该位移而获得的新的中心位置(0,0)与各外侧周边的坐标位置之间的距离r1’、…、ri’、…、rh’，从基于该计算而获得的距离中选择最大距离，并且，对于各等幅区分区域，算出上侧的边界上的各截面的所述最大距离与下侧的边界上的各截面的所述最大距离之差的绝对值d；步骤2：设定设想d为0的情况下的最小层叠数N1，检测d的最大值D，并且，设定形成有最大值D的等幅区分区域中的最大层叠数N2；步骤3：在最小值N1与最大值N2之间随着d变大而设定大的数值n，通过N＝[n]来选择层叠数N，其中，[]是高斯符号，表示整数的单位；步骤4：对于所述步骤1中的各等幅区分区域，设定通过所述步骤3中的层叠数N个来沿上下方向进行了进一步的等幅区分的情况下的各N个截面的与所述步骤1的模型切合的外侧周围坐标；步骤5：在实际的造型时，在各等幅区分区域中，基于通过所述步骤3所选择的层叠数N进行粉末层的形成以及烧结，并且对切削工具的移动进行控制以使通过所述步骤4所设定的外侧周围坐标的位置成为最终的切削位置。在立足于基本构成(1)、(2)、(3)的本专利技术中，对应于在水平方向上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维造型方法，是通过粉末层形成工序和烧结工序的交替反复进行来在容器内进行层叠的三维造型方法，所述烧结工序是通过移动的激光束或电子束的照射来对所述粉末层进行烧结的工序，沿高度方向将层叠区域设定为多个等幅区分区域后，通过以下步骤，选择各等幅区分区域中的层叠数N，从而选择各等幅区分区域中的各层叠单位的厚度，步骤1：采用直角坐标即(x，y)坐标，对于预先设定好了造型的模型的等幅区分区域中的形成上下两侧的边界的各截面，由记录于CAM或控制用计算机中的形成各截面的外周的坐标(x1，y1)、…、(xi，yi)、…、(xh，yh)，通过x0＝(x1+…+xi+…+xh)/hy0＝(y1+…+yi+…+yh)/h的运算来算出该各截面的中心位置(x0，y0)，并且，对于从该中心位置(x0，y0)到外侧周围上的各坐标(x1，y1)、…、(xi，yi)、…、(xh，yh)的平均距离r，在进行

【技术特征摘要】
2016.03.24 JP 2016-0598481.一种三维造型方法，是通过粉末层形成工序和烧结工序的交替反复进行来在容器内进行层叠的三维造型方法，所述烧结工序是通过移动的激光束或电子束的照射来对所述粉末层进行烧结的工序，沿高度方向将层叠区域设定为多个等幅区分区域后，通过以下步骤，选择各等幅区分区域中的层叠数N，从而选择各等幅区分区域中的各层叠单位的厚度，步骤1：采用直角坐标即(x，y)坐标，对于预先设定好了造型的模型的等幅区分区域中的形成上下两侧的边界的各截面，由记录于CAM或控制用计算机中的形成各截面的外周的坐标(x1，y1)、…、(xi，yi)、…、(xh，yh)，通过x0＝(x1+…+xi+…+xh)/hy0＝(y1+…+yi+…+yh)/h的运算来算出该各截面的中心位置(x0，y0)，并且，对于从该中心位置(x0，y0)到外侧周围上的各坐标(x1，y1)、…、(xi，yi)、…、(xh，yh)的平均距离r，在进行的计算和记录后，通过r＝(r1+…+ri+…+rh)/h的运算来算出，并且，对于各等幅区分区域，算出上侧的边界上的各截面的所述平均距离与下侧的边界上的各截面的所述平均距离之差的绝对值d；步骤2：设定设想d为0的情况下的最小层叠数N1，检测d的最大值D，并且，设定形成有最大值D的等幅区分区域中的最大层叠数N2；步骤3：在最小值N1与最大值N2之间随着d变大而设定大的数值n，通过N＝[n]来选择层叠数N，其中，[]是高斯符号，表示整数的单位；步骤4：对于所述步骤1中的各等幅区分区域，设定通过所述步骤3中的层叠数N个来沿上下方向进行了进一步的等幅区分的情况下的各N个截面的与所述步骤1中的模型切合的外侧周围坐标；和步骤5：在实际的造型时，在各等幅区分区域中，基于通过所述步骤3所选择的层叠数N进行粉末层的形成以及烧结，并且对切削工具的移动进行控制以使通过所述步骤4所设定的外侧周围坐标的位置成为最终的切削位置。2.根据权利要求1所述的三维造型方法，其特征在于，作为层叠数N，采用这一最小值N1与最大值N2的算术平均值。3.根据权利要求1所述的三维造型方法，其特征在于，作为层叠数N，采用这一最小值N1与最大值N2之间的几何平均值。4.根据权利要求1所述的三维造型方法，其特征在于，作为层叠数N，采用权利要求2中的算术平均值与权利要求3中的几何平均值的中间值。5.根据权利要求1所述的三维造型方法，其特征在于，对于K个等幅区分区域中的各等幅区分区域的d，检测出d1≤d2≤…≤di≤…≤dK这一顺序后，采用这一反映d的大小顺序的状态。6.一种三维造型方法，是通过粉末层形成工序和烧结工序的交替反复进行来在容器内进行层叠的三维造型方法，所述烧结工序是通过移动的激光束或电子束的照射来对所述粉末层进行烧结的工序，沿高度方向将层叠区域设定为多个等幅区分区域后，通过以下步骤，选择各等幅区分区域中的层叠数N，从而选择各等幅区分区域中的各层叠单位的厚度，步骤1：采用直角坐标即(x，y)坐标，对于预先设定好了造型的模型的等幅区分区域中的形成上下两侧的边界的各截面，通过CAM或控制用计算机来算出该各截面的最大横向幅度与最大纵向幅度的总和，并且，对于各等幅区分区域，算出上侧的边界上的各截面的所述总和与下侧的边界上的各截面的所述总和之差的绝对值d；步骤2：设定设想d为0的情况下的最小层叠数N1，检测d的最大值D，并且，设定形成有最大值D的等幅区分区域中的最大层叠数N2；步骤3：在最小值N1与最大值N2之间随着d变大而设定大的数值n，通过N＝[n]来选择层叠数N，其中，[]是高斯符号，表示整数的单位；步骤4：对于所述步骤1中的各等幅区分区域，设定通过所述步骤3中的层叠数N个来沿上下方向进行了进一步的等幅区分的情况下的各N个截面的与所述步骤1中的模型切合的外侧周围坐标；步骤5：在实际的造型时，在各等幅区分区域中，基于通过所述步骤3所选择的层叠数N进行粉末层的形成以及烧结，并且对切削工具的移...

【专利技术属性】
技术研发人员：天谷浩一，石本孝介，
申请(专利权)人：株式会社松浦机械制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP