CN106925776A - 一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法，其先对整个工作平台均匀分成若干个网格线区域，再对已切片并获得平面数据的零件分成若干个待扫描区域，然后任意选择一个待扫描区域，沿任意倾角或固定角扫描，再接着进行下一层的分区扫描，直至完成整个模型的扫描路径。本发明成型精度高，可以有效控制零件在打印过程中的应力变形，而且，不受零件形状、面积的限制，可以满足复杂结构打印技术的要求。

Description

一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法
技术领域
本发明涉及3D增材制造领域，具体涉及一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法。
背景技术
3D打印技术，即增材制造技术，以实体数字模型文件为基础，采用成型材料，通过逐层打印的方式来构造三维实体。相对于传统的加工技术而言，3D打印技术不需要另行制作模具，直接加工出成品。而且能够克服传统机械加工无法实现的特殊结构障碍，可以实现任意复杂结构部件的简单化生产，可以自动、直接、精确地将将设计思想从CAD模型，转化为具有一定功能的模型或零件，目前已在建筑、航空航天、机械、生物医学等领域得到较为广泛的应用。
对于选择性激光烧结，即SLS，其工作原理是计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹,有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。烧结完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统再次铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层，如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。
目前，经过激光烧结之后的零件，由于激光束扫描后的零件内部应力得不到分散，零件会发生应力变形，影响零件成型的质量。
发明内容
为解决上述技术问题，我们提出了一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法，其目的是克服因应力变形造成的零件的成型精度低，提高零件的成型质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法，其包括如下步骤:
步骤一：对整个工作平台均匀分成若干个网格线区域，得到平台的多个网格线分区；
步骤二：对需要打印零件的3D模型进行切片，获得单层的平面数据；
步骤三：根据单层的平面数据，获得当前平面数据；
步骤四：将模型的当前平面数据按平台的网格线区域分成若干个待扫描区域；
步骤五：随机对任一待扫描区域，沿任意倾角或固定倾角生成一扫描路径；
步骤六：根据步骤三中当前平面数据的下一层平面数据，将模型的当前平面数据按平台的网格线区域分成若干个另一待扫描区域；
步骤七：随机对任一另一待扫描区域，沿任意倾角或固定倾角生成一另一扫描路径；
重复上述步骤六、步骤七，直到完成整个模型平面数据的扫描路径。
优选的，所述平面数据是SLC文件、CLI文件或其他格式的平面数据。
优选的，所述网格线与X方向、Y方向的偏转角为固定角或任意夹角。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法，能够使得零件内部应力分散，减少收缩，提高了零件的成型精度。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例1.
一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法，其包括如下步骤:
步骤一：对整个工作平台均匀分成若干个网格线区域，得到平台的多个网格线分区；
步骤二：对需要打印零件的3D模型进行切片，获得单层的平面数据；
步骤三：根据单层的平面数据，获得当前平面数据；
步骤四：将模型的当前平面数据按平台的网格线区域分成若干个待扫描区域；
步骤五：随机对任一待扫描区域，沿任意倾角或固定倾角生成一扫描路径；
步骤六：根据步骤三中当前平面数据的下一层平面数据，将模型的当前平面数据按平台的网格线区域分成若干个另一待扫描区域；
步骤七：随机对任一另一待扫描区域，沿任意倾角或固定倾角生成一另一扫描路径；
重复上述步骤六、步骤七，直到完成整个模型平面数据的扫描路径。
所述平面数据是SLC文件、CLI文件或其他格式的平面数据。
所述网格线与X方向、Y方向的偏转角为固定角或任意夹角，有效防止某些位置或扫描线始终出现在区域的分界线上。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法，其特征在于，其包括如下步骤:
步骤一：对整个工作平台均匀分成若干个网格线区域，得到平台的多个网格线分区；
步骤二：对需要打印零件的3D模型进行切片，获得单层的平面数据；
步骤三：根据单层的平面数据，获得当前平面数据；
步骤四：将模型的当前平面数据按平台的网格线区域分成若干个待扫描区域；
步骤五：随机对任一待扫描区域，沿任意倾角或固定倾角生成一扫描路径；
步骤六：根据步骤三中当前平面数据的下一层平面数据，将模型的当前平面数据按平台的网格线区域分成若干个另一待扫描区域；
步骤七：随机对任一另一待扫描区域，沿任意倾角或固定倾角生成一另一扫描路径；
重复上述步骤六、步骤七，直到完成整个模型平面数据的扫描路径。
2.根据权利要求1所述的一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法，其特征在于，所述平面数据是SLC文件、CLI文件或其他格式的平面数据。
3.根据权利要求1所述的一种控制增材制造应力变形的分区域扫描路径生成方法，其特征在于，所述网格线与X方向、Y方向的偏转角为固定角或任意夹角。
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