三维造型物的造型方法技术

本发明专利技术涉及三维造型物的造型角度的设定方法，其课题在于，在能够使得无需支撑部或尽可能减少支撑部的三维造型中选择造型角度，是能够达成上述课题的利用层积、基于照射的烧结、切削来进行的三维造型物的造型方法，通过CAD/CAM系统的以下的工序来设定具有底切区域时的造型角度：1，设定三维造型物(1)的模型；2，选择基准底切角度；3，所述模型按每角度单位旋转；4，算出底切区域(2)中的以比基准底切角度小的角度而与水平方向面交叉的底切区域(2’)对于水平方向面的投影面积的合计值；5，选择所述合计面积为最小时或达到预定的基准时的旋转角度。

Modeling Method of Three-Dimensional Modeling Objects

【技术实现步骤摘要】
三维造型物的造型方法
本专利技术以如下造型中的造型角度的设定方法为对象，该造型在制造通过按照层积、烧结、切削这样的顺序的各工序而造型的三维造型物时，基于上述顺序来造型。
技术介绍
在三维造型物的壁部，存在相对于水平方向的角度连续地变化的情况和间断地变化的情况这两者，在哪一种情况下都会存在如下状况：壁部的预定的高度位置处的相对于水平方向处于下侧的区域相对于水平方向以锐角交叉从而形成底切(undercut)区域。在上述交叉的锐角为预定的角度以下的情况下，在三维造型物的各区域所具有的自重的作用下，在烧结以后的制造阶段，有时会产生三维造型物变形这样的事故。位于底切区域的上侧的水平方向面的面积越大，就越容易产生这样的事故，为了防止该事故的产生，多采用在底切区域的造型过程中造型出支撑部且从下方支撑底切区域的方法。在以往技术中，除了这样的支撑部的造型以外，几乎没采用针对上述事故的对策。例外的是，在专利文献1中提出了如下构成：通过在形成底切的轮廓区域与之后形成的形成层之间形成结合形成部(头部50)，来抑制底切区域的脆弱状态、即易变形的状态(段落[0009]、[0054]和图1、图3)。但是，使上述那样的结合形成部介于与之后的形成层之间意味着在三维造型物中对预定形状的设计变更，从而必然会产生对正确的三维造型的障碍。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2017-47534号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题在于，在三维造型中选择使得无需支撑部、或尽可能减少支撑部那样的造型角度。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的基本构成由以下的构成(1)、(2)构成。(1)一种三维造型物的造型角度的设定方法，是基于CAD/CAM系统所制作的程序而按照利用涂刮器进行层积、基于激光束或电子束的照射进行烧结、基于切削工具的行进进行切削的顺序来造型三维造型物的造型方法，其中，通过CAD/CAM系统的以下的工序来设定具有底切区域的三维造型物基于所述顺序的造型中的造型角度：1，在基于XYZ轴的三维空间中，设定三维造型物的模型；2，将在所述1的模型的壁部中相对于水平方向以锐角从下方交叉的底切区域不产生自重所导致的变形的情况下的所述锐角的最小值的角度选择作为基准底切角度；3，使所述1的模型在-180度～180度的范围内以能够旋转的极限分别进行如下旋转：以Y轴为中心且以沿着XZ平面的1度～15度的范围的角度单位进行旋转；以及以X轴为中心且以沿着YZ平面的1度～15度的范围的角度单位进行旋转；4，每当进行了所述3的各角度单位的旋转，就算出如下面积并算出该面积的合计，该面积是将以比基准底切角度小的角度而与水平方向面交叉的底切区域对于水平方向面沿铅直方向投影而得的面积、即XY平面中的面积；5，将与所述4的合计面积为最小的情况相对应的所述3中的沿着XZ面的旋转角度和沿着YZ面的旋转角度选择作为造型角度。(2)一种三维造型物的造型角度的设定方法，是基于CAD/CAM系统所制作的程序而按照利用涂刮器进行层积、基于激光束或电子束的照射进行烧结、基于切削工具的行进进行切削的顺序来造型三维造型物的造型方法，其中，通过CAD/CAM系统的以下的工序来设定具有底切区域的三维造型物基于所述顺序的造型角度：1，在基于XYZ轴的三维空间中，设定三维造型物的模型；2，将在所述1的模型的壁部中相对于水平方向以锐角从下方交叉的底切区域不产生自重所导致的变形的情况下的所述锐角的最小值的角度选择作为基准底切角度；3，使所述1的模型在-180度～180度的范围内分别进行如下旋转：以Y轴为中心且以沿着XZ平面的1度～15度的范围的角度单位进行旋转；以及以X轴为中心且以沿着YZ平面的1度～15度的范围的角度单位进行旋转；4，每当进行了所述3的各角度单位的旋转，就算出如下面积并算出该面积的合计，该面积是将以比基准底切角度小的角度而与水平方向面交叉的底切区域对于水平方向面沿铅直方向投影而得的面积、即XY平面中的面积。专利技术效果在立足于基本构成(1)、(2)的本专利技术中，实现不会因底切区域的存在而产生变形的状态，或者即使未实现该状态，与以往技术相比，也能够使支撑部的造型的程度为少的状态，对于具有底切区域的三维造型物，能够实现高效且稳定的造型。附图说明图1是表示基本构成(1)的各工序的流程图。图2是表示基本构成(2)的各工序的流程图。图3是表示在CAD/CAM系统中按预先设定的角度单位使三维造型物的模型旋转了的状态的侧视图，(a)示出了沿着XZ平面的旋转状态，(b)示出了沿着YZ平面的旋转状态。此外，在图3所示的模型的情况下，如(a)所示，为在XZ平面能够观察到底切区域但在YZ平面中却无法观察到底切区域的状况。图4是表示在工序3中底切区域对于水平方向面的投影状态(向上的箭头意味着投影。)的剖视图，(a)示出了底切区域为弯曲面的情况，(b)示出了底切区域为平面的情况。此外，粗线部分表示以比基准底切角度小的角度而与水平方向交叉的底切区域、以及水平方向面中的将该底切区域沿铅直方向投影了的水平方向面，细线部分表示以比基准底切角度大的角度而与水平方向交叉的底切区域、以及水平方向面中的将该底切区域沿铅直方向投影了的水平方向面。标号说明1三维造型物2底切区域2’底切区域中的相对于水平方向面的交叉角度比基准底切角度小的区域2”底切区域中的相对于水平方向面的交叉角度比基准底切角度大的区域3与底切区域相对应的水平方向面3’水平方向面中的将上述2’的底切区域沿铅直方向投影了的水平方向面3”水平方向面中的将上述2”的底切区域沿铅直方向投影了的水平方向面具体实施方式基本构成(1)、(2)以按照利用涂刮器(刮刀)的行进进行层积、利用激光束或电子束的照射进行烧结、利用切削工具的行进进行切削这样的顺序来进行三维造型物1的制造为技术前提。立足于这样技术前提，在基本构成(1)中，采用以下那样的各工序。1.如图1的(1)所示，在基于XYZ轴的三维空间中，设定三维造型物1的模型。2.如图1的(2)所示，将在上述1的模型的壁部中相对于水平方向以锐角从下方交叉的底切区域2不产生由自重所导致的变形时的上述锐角的最小值的角度选择作为基准底切角度。3.如图1的(3)的1、2、3和图3所示，使上述1的模型在-180度～180度的范围内以能够旋转的极限分别进行如下旋转：以Y轴为中心且以沿着XZ平面的1度～15度的范围的角度单位进行旋转；以及以X轴为中心且以沿着YZ平面的1度～15度的范围的角度单位进行旋转。4.如图1的(4)的1、2所示，每当进行了上述3的各角度单位的旋转，就如图4(a)、(b)所示，算出如下面积并算出该面积的合计，该面积是将以比基准底切角度小的角度而与水平方向面交叉的底切区域2中的、相对于水平方向面的交叉角度比基准底切角度小的区域2’，对于水平方向面3中的、与上述区域2’相对应的区域3’沿铅直方向投影而得的面积、即XY平面中的面积。5.如图1的(5)所示，将与上述4的合计面积为最小时相对应的上述3中的沿着XZ面的旋转角度和沿着YZ面的旋转角度选择作为造型角度。同样地，在基本构成(2)中，采用以下的各工序。1.如图2的(1)所示，在基于XYZ轴的三维空间中，设定三维造型物1的模型。2.如图2的(2)所示，将在上述1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维造型物的造型方法，是基于CAD/CAM系统所制作的程序而按照利用涂刮器进行层积、基于激光束或电子束的照射进行烧结、基于切削工具的行进进行切削的顺序来造型三维造型物的造型方法，其中，伴有通过CAD/CAM系统的以下的工序而进行的底切区域的造型角度的设定：1，在基于XYZ轴的三维空间中，设定三维造型物的模型；2，将在所述1的模型的壁部中相对于水平方向以锐角从下方交叉的底切区域不产生自重所导致的变形的情况下的所述锐角的最小值的角度选择作为基准底切角度；3，使所述1的模型在‑180度～180度的范围内以能够旋转的极限分别进行如下旋转：以Y轴为中心且以沿着XZ平面的1度～15度的范围的角度单位进行旋转；以及以X轴为中心且以沿着YZ平面的1度～15度的范围的角度单位进行旋转；4，每当进行了所述3的各角度单位的旋转，就算出如下面积并算出该面积的合计，该面积是将以比基准底切角度小的角度而与水平方向面交叉的底切区域对于水平方向面沿铅直方向投影而得的面积、即XY平面中的面积；5，将与所述4的合计面积为最小的情况相对应的所述3中的沿着XZ面的旋转角度和沿着YZ面的旋转角度选择作为造型角度；6，在所述5的最小的合计面积比预定的基准值大的情况下进行如下指令，即，设定对底切区域进行支撑的支撑部的造型区域。...

【技术特征摘要】
2017.08.07 JP 2017-1525421.一种三维造型物的造型方法，是基于CAD/CAM系统所制作的程序而按照利用涂刮器进行层积、基于激光束或电子束的照射进行烧结、基于切削工具的行进进行切削的顺序来造型三维造型物的造型方法，其中，伴有通过CAD/CAM系统的以下的工序而进行的底切区域的造型角度的设定：1，在基于XYZ轴的三维空间中，设定三维造型物的模型；2，将在所述1的模型的壁部中相对于水平方向以锐角从下方交叉的底切区域不产生自重所导致的变形的情况下的所述锐角的最小值的角度选择作为基准底切角度；3，使所述1的模型在-180度～180度的范围内以能够旋转的极限分别进行如下旋转：以Y轴为中心且以沿着XZ平面的1度～15度的范围的角度单位进行旋转；以及以X轴为中心且以沿着YZ平面的1度～15度的范围的角度单位进行旋转；4，每当进行了所述3的各角度单位的旋转，就算出如下面积并算出该面积的合计，该面积是将以比基准底切角度小的角度而与水平方向面交叉的底切区域对于水平方向面沿铅直方向投影而得的面积、即XY平面中的面积；5，将与所述4的合计面积为最小的情况相对应的所述3中的沿着XZ面的旋转角度和沿着YZ面的旋转角度选择作为造型角度；6，在所述5的最小的合计面积比预定的基准值大的情况下进行如下指令，即，设定对底切区域进行支撑的支撑部的造型区域。2.如权利要求1所述的三维造型物的造型方法，其特征在于，在所述4的为最小的合计面积存在多个的情况下，将所述工序3的沿着XZ平面的旋转角度的绝对值和沿着YZ平面的旋转角度的绝对值的合计角度为最小的情况选择作为造型角度。3.如权利要求1所述的三维造型物的造型方法，其特征在于，在所述4的为最小的合计面积存在多个的情况下，将所述工序3的旋转中、呈比基准底切角度小的角度的底切区域从下侧与水平方向面交叉的角度的总和为最大的情况选择作为造型角度。4.如权利要求1至3中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：天谷浩一，小林淳，壁下龙也，
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