一种实时可变宽度的3D打印路径构造方法技术

本发明专利技术属于3D打印技术领域，并具体公开了一种实时可变宽度的3D打印路径构造方法。该方法包括如下步骤：构建待制造零件的三维模型；对所述三维模型进行分层，获得各层的切片；获得所述切片的中轴线和骨架线；将骨架线以中轴线为中心分为两部分，记为第一半区和第二半区；将骨架线沿中轴线的方向依次排序；分别计算第一半区、第二半区的骨架线中最大骨架线长度和最小骨架线长度，并确定第一半区、第二半区的最优路径点数；根据最优路径点数，确定各路径点的位置，然后依次将路径点连接从而生成打印路径。本发明专利技术能够减少台阶效应和空腔的出现，并且在加工过程中的空走行程更少，具有更高的加工效率。

A Method of Constructing 3D Printing Path with Real-time Variable Width

The invention belongs to the technical field of 3D printing, and specifically discloses a method for constructing a real-time variable width 3D printing path. The method includes the following steps: building the three-dimensional model of the parts to be manufactured; layering the three-dimensional model to obtain the slices of each layer; obtaining the central axis and skeleton line of the slices; dividing the skeleton line into two parts with the central axis as the center, recording the first half and the second half; sequencing the skeleton lines along the direction of the central axis; calculating the first half and the second half respectively. The maximum skeleton line length and the minimum skeleton line length in the skeleton line are determined, and the optimal path points in the first half and the second half are determined. According to the optimal path points, the positions of each path point are determined, and then the path points are connected sequentially to generate printing paths. The invention can reduce the appearance of step effect and cavity, and has less empty travel and higher processing efficiency in the processing process.

【技术实现步骤摘要】
一种实时可变宽度的3D打印路径构造方法
本专利技术属于3D打印
，更具体地，涉及一种实时可变宽度的3D打印路径构造方法。
技术介绍
3D打印(Three-dimensionalprinting)是增材制造技术(AdditiveManufacturing,AM)的俗称，它是一种根据三维CAD设计数据，采用离散材料逐层累加制造物体的技术。与传统的材料加工方式相比，3D打印技术将三维实体加工变为由点到线、由线到面、由面到体的离散堆积成型过程。按照传统的路径规划以及工艺上的区别，可以将3D打印分为如下几个类型：激光选区烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)、立体喷印(3DP)、数字光处理成型(DLP)、分层实体制造(LOM)。近年来，发展出了一些新型的3D打印方法，例如电弧增材制造(WAAM)、激光熔覆沉积制造(LENS)、建筑3D打印等。这些新型3D打印方法与传统3D打印方法相比，区别在于可实现的路径规划不同。针对三维实体分层后各层切片的路径规划方法是3D打印中关键技术之一。目前应用于3D打印技术的路径规划算法有：平行扫描路径、Z字形路径、轮廓偏置路径、螺旋路径、中轴变化路径等，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时可变宽度的3D打印路径构造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(a)构建待制造零件的三维模型；(b)对所述三维模型进行分层，获得各层的切片；(c)获得所述切片的中轴线和骨架线，其中所述中轴线为与切片轮廓上不同边或边的延长线上的两个或两个以上点等距离的点集，所述骨架线为所述中轴线上某一点与其对应的切片轮廓上某一点的连线；(d)将步骤(c)中得到的骨架线以中轴线为中心分为两部分，位于中轴线一侧的骨架线记为第一半区，位于中轴线另一侧的骨架线记为第二半区；(e)分别将步骤(d)中获得的第一半区、第二半区的骨架线沿中轴线的方向依次排序；(f)分别计算排序后的第一半区、第二半区的骨架线中最大...

【技术特征摘要】
1.一种实时可变宽度的3D打印路径构造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(a)构建待制造零件的三维模型；(b)对所述三维模型进行分层，获得各层的切片；(c)获得所述切片的中轴线和骨架线，其中所述中轴线为与切片轮廓上不同边或边的延长线上的两个或两个以上点等距离的点集，所述骨架线为所述中轴线上某一点与其对应的切片轮廓上某一点的连线；(d)将步骤(c)中得到的骨架线以中轴线为中心分为两部分，位于中轴线一侧的骨架线记为第一半区，位于中轴线另一侧的骨架线记为第二半区；(e)分别将步骤(d)中获得的第一半区、第二半区的骨架线沿中轴线的方向依次排序；(f)分别计算排序后的第一半区、第二半区的骨架线中最大骨架线长度和最小骨架线长度，并根据由执行机构限制的最大打印宽度和最小打印宽度分别确定第一半区、第二半区的最优路径点数；(g)根据步骤(f)中获得的第一半区的最优路径点数，确定所述第一半区骨架线上各路径点的位置，保证各路径点之间的距离为骨架线的长度除以最优路径点数，然后依次将第一半区骨架线上的对应路径点连接，从而生成所述第一半区的打印路径，同时采用该方法生成所述第二半区的打印路径，以此完成实时可变宽度的3D打印路径的构造。2.如权利要求1所述的实时可变宽度的3D打印路径构造方法，其特征在于，所述步骤(d)中判断所述骨架线所属区域的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张李超，盛伟，徐捷，牛其华，史玉升，余圣甫，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42