DE112016007474T5

DE112016007474T5 - Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung, Hilfsverfahren für die additive Fertigung und Hilfsprogramm für die additive Fertigung

Info

Publication number: DE112016007474T5
Application number: DE112016007474.3T
Authority: DE
Inventors: Hidetaka Katogi; Nobuyuki Sumi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2019-08-14
Also published as: CN110099766B; JP6316517B1; CN110099766A; WO2018123023A1; US10705510B2; JPWO2018123023A1; US20190243339A1

Abstract

Eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung (10) umfasst einen Leser (11), der Formgegenstandsdaten liest, die Daten sind, die die dreidimensionale Form eines Formgegenstands angeben, einen ersten Generator (13), der Primärdaten erzeugt, die Daten sind, die die dreidimensionalen Formen eines primären abgetrennten Abschnitts angeben, der in einem Bereich vorgesehen ist, in dem ein Schneidteil einer Schneidvorrichtung zwischen der Platte und dem Formgegenstand verläuft, und eines zweiten Generators (14), der auf der Grundlage eines Bearbeitungszuschlags zwischen dem Schneidteil und einem zu schneidenden Objekt in einem Prozess, in dem das Schneidteil zwischen der Platte und dem Formgegenstand verläuft, Sekundärdaten zum Reduzieren einer Änderung des Bearbeitungszuschlags erzeugt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung, ein Hilfsverfahren für die additive Fertigung und ein Hilfsprogramm für die additive Fertigung zum Unterstützen der additiven Fertigung eines Formgegenstands auf einer Platte.
Hintergrund
Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände umfassen die Herstellung von Pulveradditiven, bei denen ein Verfahren zum teilweisen Sintern oder Schmelzen von Metallpulver, das über eine Platte verteilt ist, wiederholt wird, um einen Formgegenstand herzustellen, wie in der Patentliteratur 1 offenbart ist. Bei der Herstellung eines Formgegenstandes unter der Verwendung einer solchen Pulveradditivherstellung werden das ausgebreitete Metallpulver und die Platte durch Sintern oder Schmelzen verbunden, so dass die Platte und der Formgegenstand einstückig ausgebildet werden. Somit ist es notwendig, die Platte und den Formgegenstand durch Nachbearbeitung nach dem Formen des Formgegenstandes zu trennen. Um die Platte und den Formgegenstand zu trennen, wird das Schneiden unter Verwendung einer Schneidevorrichtung durchgeführt, die beispielhaft durch eine Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung dargestellt ist. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Formgegenstand und der Platte ein abgetrennter Abschnitt vorgesehen, der ein von der Schneidvorrichtung zu schneidender Schneidzuschlag ist.
Patentliteratur 1: offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2007-16312 A
Zusammenfassung
Technisches Problem
Die Form des abgetrennten Abschnitts wird jedoch üblicherweise automatisch durch eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung bestimmt, die durch eine Vorrichtung für computerunterstützte Fertigung (CAM) veranschaulicht wird, und zwar basierend auf Formgegenstandsdaten, die Daten sind, die die dreidimensionale Form des Formgegenstands angeben. Die automatische Bestimmung der Form des abgetrennten Abschnitts berücksichtigt nicht die Einfachheit des Schneidens unter Verwendung der Schneidvorrichtung. Die bestimmte Form kann eine Form sein, bei der sich ein Bearbeitungszuschlag zwischen einem Schneidteil der Schneidvorrichtung und dem abgetrennten Abschnitt, der ein zu schneidendes Objekt ist, in einem Schneidprozess stark ändert. Wenn eine Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung als Schneidvorrichtung verwendet wird, führen Änderungen in dem Bearbeitungszuschlag zwischen einem Draht und dem abgetrennten Abschnitt zu einem instabilen Schneiden, was zu dem Problem führt, dass die Bearbeitungsgeschwindigkeit verringert wird, oder ein Drahtbruch wahrscheinlich auftritt. Es ist zu beachten, dass der Bearbeitungszuschlag die Länge eines Abschnitts ist, in dem das Schneidteil dem zu schneidenden Objekt im Schneidprozess zugewandt ist.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das Obige gemacht, und es ist eine Aufgabe davon, eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine additive Fertigung vorzuschlagen, die das Schneiden eines abgetrennten Abschnitts unter Verwendung einer Schneidvorrichtung erleichtert.
Lösung des Problems
Um die oben genannten Probleme zu lösen und die Aufgabe zu lösen, betrifft die vorliegende Erfindung eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung zur Unterstützung der additiven Fertigung eines Formgegenstands auf einer Platte. Die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung umfasst: einen Leser, der Formgegenstandsdaten liest, die Daten sind, die eine dreidimensionale Form des Formgegenstands angeben; einen ersten Generator, der Primärdaten erzeugt, die Daten sind, die eine dreidimensionale Form eines primären abgetrennten Abschnitts angeben, der in einem Bereich vorgesehen ist, in dem ein Schneidteil einer Schneidvorrichtung zwischen der Platte und dem Formgegenstand verläuft; und einen zweiten Generator, der basierend auf einem Bearbeitungszuschlag zwischen dem Schneidteil und einem zu schneidenden Objekt in einem Prozess, in dem das Schneidteil zwischen der Platte und dem Formgegenstand verläuft, Sekundärdaten zum Reduzieren einer Änderung des Bearbeitungszuschlags erzeugt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass sie eine additive Fertigung vorschlagen kann, die das Schneiden eines abgetrennten Abschnitts unter Verwendung einer Schneidevorrichtung erleichtert.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Vorgang des Trennens eines durch Pulveradditivherstellung hergestellten Formgegenstandsadditivs von einer Platte darstellt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Vorgang des Trennens des durch Pulveradditivherstellung hergestellten Formgegenstandsadditivs von der Platte darstellt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die den Vorgang des Trennens des durch Pulveradditivherstellung hergestellten Formgegenstandsadditivs von der Platte darstellt.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die den Vorgang des Trennens des durch Pulveradditivherstellung hergestellten Formgegenstandsadditivs von der Platte darstellt.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des auf der Platte durch Pulveradditivherstellung ausgebildeten Formgegenstands darstellt.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines abgetrennten Abschnitts darstellt.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des abgetrennten Abschnitts darstellt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des abgetrennten Abschnitts darstellt.
9 ist ein Blockdiagramm, das die funktionale Konfiguration einer Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 ist ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, in dem ein Abtastabstand für einen primären abgetrennten Abschnitt in der ersten Ausführungsform eingestellt ist.
11 ist ein Diagramm, das eine Bearbeitungszuschlagsinformation darstellt, die durch einen Bearbeitungszuschlagsinformationsrechner in der ersten Ausführungsform berechnet wird.
12 ist ein Diagramm zum Vergleichen der Form des primären abgetrennten Abschnitts und der Form eines sekundären abgetrennten Abschnitts in der ersten Ausführungsform.
13 ist ein Diagramm, das die Hardwarekonfiguration der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
14 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Erzeugen von Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts durch die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
15 ist ein Diagramm, das eine Modifikation des durch die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der ersten Ausführungsform erzeugten sekundären abgetrennten Abschnitts darstellt.
16 ist ein Diagramm, das eine Modifikation des durch die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der ersten Ausführungsform erzeugten sekundären abgetrennten Abschnitts darstellt.
17 ist ein Diagramm, das eine Modifikation des durch die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der ersten Ausführungsform erzeugten sekundären abgetrennten Abschnitts darstellt.
18 ist ein Blockdiagramm, das die funktionale Konfiguration einer Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
19 ist ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, in dem der Abtastabstand für den primären abgetrennten Abschnitt, der in Bezug auf die Bewegungsrichtung eines Drahtes gedreht ist, eingestellt ist.
20 ist ein Diagramm, das Bearbeitungszuschlagsinformationen darstellt, die bei verschiedenen Drehwinkeln in der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der zweiten Ausführungsform berechnet wurden.
21 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Erzeugen von sekundären abgetrennten Abschnittsdaten durch die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
22 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionskonfiguration einer Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
23 ist ein Diagramm, das die Platte zeigt, auf der Informationen, die einen gewünschten Winkel des Drahtes angeben, und den primären abgetrennten Abschnitt in der dritten Ausführungsform angezeigt werden.
24 ist ein Diagramm, das die Platte darstellt, auf der Informationen, die eine gewünschte Bewegungsrichtung des Drahtes angeben, und den primären abgetrennten Abschnitt in der dritten Ausführungsform angezeigt werden.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung, ein Hilfsverfahren für die additive Fertigung und ein Hilfsprogramm für die additive Fertigung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Ausführungsformen diese Erfindung nicht einschränken sollen.
Erste Ausführungsform.
Zunächst wird die Trennung eines durch Pulveradditivherstellung gebildeten Formgegenstands von einer Platte beschrieben. Die 1 bis 4 sind perspektivische Ansichten, die ein Verfahren zum Abtrennen eines durch Pulveradditivherstellung hergestellten Formgegenstandsadditivs von einer Platte veranschaulichen. 1 zeigt einen Zustand, in dem ein Formgegenstand 2 durch Pulveradditivherstellung auf einer Platte 1 additiviert hergestellt wird, wobei Metallpulver in Schichten gestapelt wird. Wie in 1 dargestellt, ist der Formgegenstand 2 über einen abgetrennten Abschnitt 3 einstückig mit der Platte 1 ausgebildet.
Als nächstes wird, wie in 2 dargestellt, der abgetrennte Abschnitt 3 mit einem Draht 4a als Schneidteil einer Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4, die eine Schneidvorrichtung ist, geschnitten, um den Formgegenstand 2 von der Platte 1 zu trennen, wie in 3 dargestellt. Um eine Beschädigung des Formgegenstands 2 zu vermeiden, wird der abgetrennte Abschnitt 3 geschnitten, wobei eine bestimmte Menge davon auf dem Formgegenstand 2 verbleibt. Dann wird durch Ausführen eines Endbearbeitungsprozesses zum Polieren des abgetrennten Abschnitts 3, der auf dem Formgegenstand 2 verbleibt, der abgetrennte Abschnitt 3 von dem Formgegenstand 2 entfernt, wie in 4 dargestellt. Es ist zu bemerken, dass die Schneidevorrichtung beispielhaft durch eine andere Bandsäge als die Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung dargestellt ist.
Der abgetrennte Abschnitt 3, der zwischen der Platte 1 und dem Formgegenstand 2 vorgesehen ist, hat die Funktion, den Formgegenstand in einem additiven Herstellungsprozess zu stützen und eine Beschädigung des Formgegenstands während des Schneidens zu verhindern. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des Formgegenstands 2 darstellt, der durch Pulveradditivherstellung auf der Platte 1 gebildet wird. Wie in 5 dargestellt, stützt der abgetrennte Abschnitt 3 überstehende Abschnitte 2a des Formgegenstands 2 von unten, wenn der Formgegenstand 2 eine Form, wie eine T-Form, mit einem oberen Abschnitt aufweist, der größer als ein unterer Abschnitt ist.
Die 6 bis 8 sind Diagramme, die ein Beispiel des abgetrennten Abschnitts 3 darstellen. Selbst wenn der abgetrennte Abschnitt 3 vorgesehen ist, um eine Beschädigung des Formgegenstands 2 zu vermeiden, und wenn der abgetrennte Abschnitt 3 vorgesehen ist, um den Formgegenstand 2 abzustützen, ist der abgetrennte Abschnitt 3 ein unnötiger Abschnitt für den Formgegenstand 2 selbst. Daher wird der abgetrennte Abschnitt 3 in einer Form ausgebildet, bei der die Einfachheit des Entfernens beim Endbearbeitungsvorgang berücksichtigt wird. Von dem ausgebreiteten Metallpulver kann Metallpulver, das in einem Pulverzustand belassen wird, ohne der abgetrennte Abschnitt 3 zu werden, für die additive Fertigung wiederverwendbar sein. Daher ist der abgetrennte Abschnitt 3 so ausgebildet, dass er ein Mindestvolumen aufweist, um mehr Metallpulver in einem Pulverzustand zu belassen.
Beispiele für die Form des abgetrennten Abschnitts 3 unter Berücksichtigung der Einfachheit des Entfernens beim Endbearbeitungsvorgang und der Kleinheit des Volumens umfassen eine in 6 dargestellte Gitterform, eine in 7 dargestellte säulenförmige Form und eine komplizierte geometrische Form, die in 8 dargestellt ist. Eine solche Form des abgetrennten Abschnitts 3 wird üblicherweise automatisch durch eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung erzeugt, die durch eine CAM-Vorrichtung veranschaulicht wird, basierend auf Formgegenstandsdaten, die Daten sind, die die dreidimensionale Form des Formgegenstands 2, die durch Computer Aided Design (CAD) erzeugt wurden, angeben.
Als nächstes wird eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 9 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionskonfiguration der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 erzeugt Daten des abgetrennten Abschnitts, die die dreidimensionale Form des abgetrennten Abschnitts 3, basierend auf Formgegenstandsdaten auf dem Formgegenstand 2, angeben.
Wie in 9 dargestellt, umfasst die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 einen Leser 11, der die Formgegenstandsdaten einliest. Formgegenstandsdaten sind vom Benutzer erzeugte Daten und können im Voraus in einem später beschriebenen Speicher 12 gespeichert werden, oder sie können in einer externen Speichervorrichtung, die vom Benutzer mit der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 verbunden ist, gespeichert werden, oder sie können in einer Speichervorrichtung, die in einer externen Vorrichtung, die mit der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 verbunden ist, vorgesehen ist, gespeichert werden.
Die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 umfasst einen ersten Generator 13, der Daten des abgetrennten Abschnitts erzeugt, die die dreidimensionale Form des abgetrennten Abschnitts 3, basierend auf der dreidimensionalen Form, die durch die Formgegenstandsdaten angegeben wird, angeben. Ein später beschriebener zweiter Generator 14 erzeugt auch Daten des abgetrennten Abschnitts. Um sie zu unterscheiden, werden von dem ersten Generator 13 erzeugte Daten des abgetrennten Abschnitts als Primärdaten des abgetrennten Abschnitts bezeichnet, bei denen es sich um Primärdaten handelt, und eine durch die primären Daten des abgetrennten Abschnitts angegebene dreidimensionale Form wird als ein primärer abgetrennter Abschnitt 31, der, zur Erklärung, ein zu schneidendes Objekt ist, bezeichnet. Durch den zweiten Generator 14 erzeugte Daten des abgetrennten Abschnitts werden als Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts bezeichnet, bei denen es sich um Sekundärdaten handelt, und eine durch die Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts angegebene dreidimensionale Form wird als ein sekundärer abgetrennter Abschnitt 32, der, zur Erklärung, ein zu schneidendes Objekt ist, bezeichnet.
Der erste Generator 13 erzeugt Primärdaten des abgetrennten Abschnitts in einer vorbestimmten Musterform. Daten, die die vorbestimmte Musterform angeben, werden in dem später beschriebenen Speicher 12 gespeichert. Beispiele für die vorbestimmte Musterform umfassen die Gitterform, die Säulenform und die komplizierte geometrische Form, die in den 6 bis 8 dargestellt sind. Hier wird als ein Beispiel ein Fall beschrieben, bei dem die in 6 dargestellte Gitterform die vorgegebene Musterform ist.
Die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 enthält einen Schneidteil-Fahrtrichtungserfasser 15, der Informationen erfasst, die die Fahrtrichtung des Drahtes 4a angeben, wenn der abgetrennte Abschnitt 3 geschnitten wird, wie in 2 dargestellt. Die Bewegungsrichtung des Drahts 4a wird beispielsweise durch die Stellung bestimmt, in der die Platte 1 in der Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4 gehalten wird. Die Stellung, in der die Platte 1 in der Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4 gehalten wird, wird durch die Form der Platte 1 bestimmt. Wenn die Platte 1 ein rechteckiges Parallelepiped mit einer Plattenform ist, und wie in 2 dargestellt gehalten wird, ist eine Richtung parallel zu einer Seite der Oberfläche der Platte 1, auf der der Formgegenstand 2 ausgebildet ist, die Bewegungsrichtung des Drahtes 4a.
Die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 umfasst einen Abstandseinsteller 16, der einen Abtastabstand p in dem Prozess des Schneidens des primären abgetrennten Abschnitts als das mit dem Draht 4a zu schneidende Objekt einstellt. 10 ist ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, in dem der Abtastabstand p für den primären abgetrennten Abschnitt in der ersten Ausführungsform eingestellt ist. Wenn der primäre abgetrennte Abschnitt 31 eine Gitterform aufweist, ist der Abtastabstand p vorzugsweise kleiner als die Gitterbreite und vorzugsweise gleich oder kleiner als der Durchmesser des Drahtes 4a. Wenn der Abtastabstand p zu groß ist, werden die später beschriebenen Fehler in der Bearbeitungszuschlagsinformation groß, und wenn der Abtastabstand p zu klein ist, wird die Berechnungszeit der Bearbeitungszuschlagsinformation lang. Wenn der Durchmesser des Drahtes 4a und die Gitterbreite unbekannt sind, kann die Höhe einer Schicht, die durch gleichzeitiges Verteilen und Sintern von Metallpulver bei der additiven Herstellung gebildet wird, ein sogenannter Laminierungsabstand, als der Abtastabstand p eingestellt werden. Die Bewegungsrichtung des Drahtes 4a ist durch einen Pfeil X angegeben.
Die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 umfasst einen Bearbeitungszuschlagsextrahierer 17, der einen Bearbeitungszuschlag in Intervallen des Abtastabstands p extrahiert. Der Abstandseinsteller 16 berechnet eine vorläufige Querschnittsfläche einer Schnittfläche des primären abgetrennten Abschnitts auf der Grundlage des Produkts der Summe der Bearbeitungszuschläge, die in Intervallen des Abtastabstands p und des Abtastabstands p extrahiert wurden. Hier ist der Bearbeitungszuschlag die Summe der Längen von Abschnitten des Drahtes 4a, die den abgetrennten Abschnitt 3 schneiden, wenn der Draht 4a ein Schneiden durchführt.
Ferner berechnet der Abstandseinsteller 16 die tatsächliche Querschnittsfläche der Schnittfläche des primären abgetrennten Abschnitts auf der Grundlage der primären abgetrennten Abschnittsdaten. Wenn die Differenz zwischen der vorläufigen Querschnittsfläche der Schnittfläche des primären abgetrennten Abschnitts und der tatsächlichen Querschnittsfläche der Schnittfläche des primären abgetrennten Abschnitts außerhalb einer vorbestimmten Toleranz liegt, stellt der Abstandseinsteller 16 den Abtastabstand p auf einen kleineren Wert ein.
Die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 umfasst einen Bearbeitungszuschlagsinformationsrechner 18, der auf der Grundlage der in Intervallen des Abtastabstands p extrahierten Bearbeitungszuschlagsinformation berechnet, wobei Bearbeitungszuschlagsinformation, die Information über die Bearbeitungszuschlagsinformation ist. 11 ist ein Diagramm, das die Bearbeitungszuschlagsinformation darstellt, die durch den Bearbeitungszuschlagsinformationsrechner 18 in der ersten Ausführungsform berechnet wird.
Wie in 11 dargestellt, enthält die Bearbeitungszuschlagsinformation den größten Bearbeitungszuschlag, welcher der größte der in Intervallen des Abtastabstands p extrahierten Bearbeitungszuschläge ist, und den kleinsten Bearbeitungszuschlag, welcher der kleinste ist. Die Bearbeitungszuschlagsinformation enthält auch das Verhältnis zwischen dem größten Bearbeitungszuschlag und dem kleinsten Bearbeitungszuschlag und einem mittleren Bearbeitungszuschlag, welcher der Durchschnitt der Bearbeitungszuschläge ist, die in Intervallen des Abtastabstands p extrahiert werden. Die Bearbeitungszuschlagsinformation enthält auch eine Bearbeitungszuschlag-Standardabweichung, die die Standardabweichung der Bearbeitungszuschläge ist, die in Intervallen des Abtastabstands p extrahiert werden. Somit stellt der Bearbeitungszuschlagsinformationsrechner 18 die Funktion eines Abweichungsrechners bereit, der die Bearbeitungszuschlag-Standardabweichung berechnet. In einigen Fällen wird in einem Zustand, in dem der Draht 4a mit dem primären abgetrennten Abschnitt 31 in Kontakt steht, der Bearbeitungszuschlag Null und die Bearbeitungszuschlagsinformation kann nicht angemessen berechnet werden. Daher können Daten, die gleich oder niedriger als ein bestimmter Schwellenwert unter den extrahierten Bearbeitungszuschlägen sind, ausgeschlossen werden, um die Bearbeitungszuschlagsinformation zu berechnen.
Die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 umfasst den zweiten Generator 14, der Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts erzeugt, die Daten sind, die die dreidimensionale Form eines sekundären abgetrennten Abschnitts angeben. Der zweite Generator 14 bestimmt die Form eines sekundären abgetrennten Abschnitts auf der Grundlage der Bearbeitungszuschlagsinformationen, die von dem Bearbeitungszuschlagsinformationsrechner 18 berechnet werden, und erzeugt Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts. In der ersten Ausführungsform wird die Form des sekundären abgetrennten Abschnitts so bestimmt, dass die Standardabweichung der Bearbeitungszuschläge kleiner wird.
12 ist ein Diagramm zum Vergleichen der Form des primären abgetrennten Abschnitts und der Form des sekundären abgetrennten Abschnitts in der ersten Ausführungsform. Der zweite Generator 14 bestimmt die Form eines sekundären abgetrennten Abschnitts 32, so dass der Bearbeitungszuschlag in dem Schneidprozess des sekundären abgetrennten Abschnitts 32 bei dem mittleren Bearbeitungszuschlag des primären abgetrennten Abschnitts 31 konstant wird. Wie in 12 dargestellt, hat der primäre abgetrennte Abschnitt 31 die Gitterform, während der sekundäre abgetrennte Abschnitt 32 eine Form hat, in der mehrere säulenförmige Abschnitte 32a mit einer viereckigen Querschnittsform angeordnet sind. Wie in 11 dargestellt, beträgt der mittlere Bearbeitungszuschlag des primären abgetrennten Abschnitts 31 gleich 4 mm. Wenn die säulenförmigen Abschnitte 32a eine Säulenform von 1 mm pro Seite haben, kann durch Anordnen von vier säulenförmigen Abschnitten 32a in der Erstreckungsrichtung des Drahtes 4a der Bearbeitungszuschlag des sekundären abgetrennten Abschnitts 32 gleich 4 mm betragen, was gleich dem mittleren Bearbeitungszuschlag des primären abgetrennten Abschnitts 31 ist. Mit säulenförmigen Abschnitten 32a, die in der Erstreckungsrichtung des Drahtes 4a als eine Einheit ausgerichtet sind, kann durch Ausrichten mehrerer Einheiten ohne Abstand in der Bewegungsrichtung des Drahtes 4a der Bearbeitungszuschlag beim Schneidvorgang des sekundären abgetrennten Abschnitts 32 konstant auf 4 mm gemacht werden. Durch Beabstanden von säulenförmigen Abschnitten 32a in der Erstreckungsrichtung des Drahtes 4a in einer Einheit gemäß der Form des Formgegenstands 2, können die Daten des sekundären abgetrennten Abschnitts, die die Form des in 12 dargestellten sekundären abgetrennten Abschnitts 32 angeben, erzeugt werden. 12 zeigt auch einen sekundären abgetrennten Abschnitt 33, in dem Wände 33a mit konstanter Breite in der Erstreckungsrichtung des Drahtes 4a angeordnet sind.
11 zeigt auch Bearbeitungszuschlagsinformationen auf dem sekundären abgetrennten Abschnitt 32. Wie in 11 dargestellt, ist die Standardabweichung des Bearbeitungszuschlags Null, da der sekundäre abgetrennte Abschnitt 32 in dem Schneidprozess den konstanten Bearbeitungszuschlag aufweist. Andererseits weist der primäre abgetrennte Abschnitt 31 eine Bearbeitungszuschlag-Standardabweichung von 4,1 auf, und der Bearbeitungszuschlag ändert sich beim Schneiden des primären abgetrennten Abschnitts 31 stark.
Die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 umfasst eine Anzeige 19 zum Anzeigen von Informationen, eine Eingabe 20, die von einem Benutzer zum Eingeben von Informationen zu bedienen ist, und einen Speicher 12 zum Speichern von Informationen. Auf der Anzeige 19 werden verschiedene Arten von Informationen einschließlich der Bearbeitungszuschlag-Informationen auf dem in 11 dargestellten sekundären abgetrennten Abschnitt 32 angezeigt. Die Eingabe 20 ermöglicht es dem Benutzer, der sie bedient, verschiedene Arten von Informationen einzugeben. Die Bewegungsrichtung des Drahtes 4a kann von dem Benutzer, der die Eingabe 20 betätigt, eingegeben werden. In dem Speicher 12 werden verschiedene Arten von Informationen gespeichert, einschließlich der oben beschriebenen Toleranz und der Musterform des primären abgetrennten Abschnitts 31.
13 ist ein Diagramm, das die Hardwarekonfiguration der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 umfasst eine Rechenvorrichtung 41, eine Speichervorrichtung 42, eine Anzeigevorrichtung 43 und eine Empfangsvorrichtung 44. Die Rechenvorrichtung 41 wird durch eine zentrale Verarbetungseinheit (CPU) veranschaulicht. Die oben beschriebenen Funktionen des Lesegeräts 11, des ersten Generators 13, des zweiten Generators 14, des Schneidteil-Fahrtrichtungserfassers 15, des Abstandeinstellers 16, des Bearbeitungszuschlagsextrachierers 17 und des Bearbeitungszuschlagsinformationsrechners 18 werden durch die Rechenvorrichtung 41 implementiert. Die Speichervorrichtung 42 ist beispielsweise ein Halbleiterspeicher, eine Magnetplatte oder eine optische Platte. Die oben beschriebene Funktion des Speichers 12 wird durch die Speichervorrichtung 42 implementiert. In der Speichervorrichtung 42 werden Programme gespeichert, die die Rechenvorrichtung 41 veranlassen, die obigen Funktionen bereitzustellen. Die Speichervorrichtung 42 wird auch als primärer Speicherbereich verwendet, wenn die Rechenvorrichtung 41 die Programme ausführt. Beispiele für die Programme sind Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware. Die Anzeigevorrichtung 43 ist beispielhaft durch eine Flüssigkristallanzeige dargestellt. Die oben beschriebene Funktion der Anzeige 19 wird durch die Anzeigevorrichtung 43 implementiert. Die Empfangsvorrichtung 44 wird durch eine Tastatur und ein Berührungsfeld veranschaulicht. Die oben beschriebene Funktion der Eingabe 20 wird durch die Empfangsvorrichtung 44 implementiert.
Es wird eine Beschreibung einer Prozedur zum Erzeugen von Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts durch die oben beschriebene Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 gemacht. 14 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Erzeugen von Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts durch die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Zuerst werden Formgegenstandsdaten gelesen (Schritt S1) und es wird die Bewegungsrichtung des Drahtes 4a erfasst (Schritt S2). Als nächstes werden Primärdaten des abgetrennten Abschnitts erzeugt (Schritt S3) und der Abtastabstand p wird eingestellt (Schritt S4). Als nächstes wird eine Bearbeitungszuschlagsinformation berechnet (Schritt S5) und es werden Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts erzeugt (Schritt S6).
Hier ist die Größe des Bearbeitungszuschlags ein Kriterium beim Einstellen der Bearbeitungsbedingungen in der Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4. Wenn sich der Bearbeitungszuschlag in dem Schneidprozess ändert, kann daher die Einstellung der Bearbeitungsbedingungen schwierig sein. Selbst wenn beispielsweise Bearbeitungsbedingungen eingestellt werden, die für einen bestimmten Bearbeitungszuschlag geeignet sind, tritt beim Schneidvorgang ein Schneiden mit einem Bearbeitungszuschlag auf, der von dem Bearbeitungszuschlag, der für die gegenwärtigen Bearbeitungsbedingungen geeignet ist, verschieden ist. Infolgedessen wird das Schneiden instabil und die Bearbeitungsgeschwindigkeit wird verringert, oder es ist wahrscheinlich, dass der Draht 4a bricht.
In der ersten Ausführungsform ist, wie in 11 dargestellt, ist die Standardabweichung des Bearbeitungszuschlags des sekundären abgetrennten Abschnitts 32 kleiner als die des primären abgetrennten Abschnitts 31. Das heißt, dass, wenn der sekundäre abgetrennte Abschnitt 32 geschnitten wird, Änderungen in dem Bearbeitungszuschlag kleiner sind, und das Einstellen der Bearbeitungsbedingungen in der Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4 einfacher ist, als wenn der primäre abgetrennte Abschnitt 31 geschnitten wird. Somit erleichtert die Erzeugung der Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts in der obigen Prozedur die Einstellung der Bearbeitungsbedingungen in der Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4. Außerdem kann aufgrund kleiner Änderungen des Bearbeitungszuschlags das Schneiden stabilisiert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit beibehalten werden. Das heißt, dass die Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts, die die Sekundärdaten sind, Daten zum Reduzieren von Änderungen in der Bearbeitungstoleranz sind.
Es ist zu beachten, dass die Bearbeitungszuschlag-Standardabweichung des sekundären abgetrennten Abschnitts 32 nicht notwendigerweise Null sein muss. Wenn sie kleiner als die Standardabweichung des Bearbeitungszuschlags des primären abgetrennten Abschnitts 31 ist, kann die Einstellung der Bearbeitungsbedingungen erleichtert werden. Wenn zum Beispiel der Abstand zwischen den säulenförmigen Abschnitten 32a gleich oder größer als ein Referenzwert ist, oder wenn die säulenförmigen Abschnitte 32a sogar in engem Kontakt miteinander teilweise aus dem Formgegenstand 2 herausragen, kann ein säulenförmiger Abschnitt 32a aus dem Formgegenstand 2 herausragen. Der geformte Abschnitt 32a kann hinzugefügt oder entfernt werden. Selbst in diesem Fall wird das Schneiden stabilisiert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit beibehalten, wenn die Standardabweichung des sekundären abgetrennten Abschnitts 32 kleiner als die Standardabweichung des primären abgetrennten Abschnitts 31 ist.
Ferner ermöglicht es die Anzeige der Bearbeitungszuschlagsinformation auf der Anzeigevorrichtung 43, wie in 10 dargestellt, dem Benutzer, die Querschnittsfläche der Schnittfläche und Änderungen des Bearbeitungszuschlags zu sehen, die nicht aus dem Aussehen des abgetrennten Abschnitts 3 bestimmt werden können. Dies ermöglicht dem Benutzer, mehr Informationen zu haben, die für das Einstellen der Bearbeitungsbedingungen notwendig sind. Infolgedessen kann der Benutzer durch viele Informationen die Bearbeitungsbedingungen leicht einstellen.
Die 15 bis 17 sind Diagramme, die Modifikationen des sekundären abgetrennten Abschnitts 32, der in der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10 gemäß der ersten Ausführungsform erzeugt wird, veranschaulichen. In den 15 bis 17 ist ein fester Abschnitt 32b in dem Pfad des Drahtes 4a vorgesehen. In den in den 15 bis 17 dargestellten Beispielen, sind zwischen dem festen Abschnitt 32b und der Platte 1 und zwischen dem festen Abschnitt 32b und dem Formgegenstand 2 Spaltabschnitte 32c mit einem Raum in einer Gitterform, einer Säulenform und einer geometrischen Form vorgesehen.
Das Vorsehen des festen Abschnitts 32b kann Restgas oder Luft und Restmetallpulver in einem Abschnitt des sekundären abgetrennten Abschnitts 32, der tatsächlich durch den Draht 4a geschnitten wird, beseitigen. Der Draht 4a schneidet den sekundären abgetrennten Abschnitt 32 unter Ausnutzung eines Entladungsphänomens. Wenn sich in einem Ausstoßabschnitt Gas oder Luft befindet, ist es wahrscheinlich, dass der Draht 4a aufgrund einer Verdampfungsexplosion bricht. Wenn Metallpulver zurückbleibt, liegt das Metallpulver zwischen dem Draht 4a und dem sekundären abgetrennten Abschnitt 32 und neigt dazu, einen Kurzschluss zu verursachen. Wenn der Draht 4a kurzgeschlossen wird, erzeugt er lokal hohe Wärme und neigt dazu, zu brechen. Daher kann das Vorsehen des festen Abschnitts 32b das Auftreten eines Bruchs des Drahtes 4a verhindern. Die Dicke des festen Abschnitts 32b ist wünschenswerterweise gleich oder größer als der Durchmesser des Drahtes 4a.
Wenn die Form des festen Abschnitts 32b die Form eines rechteckigen Parallelepipeds mit einer Seite parallel zur Bewegungsrichtung des Drahtes 4a ist, kann die Standardabweichung des Bearbeitungszuschlags auf Null gesetzt werden, um die Einstellung der Bearbeitungsbedingungen zu erleichtern, das Schneiden zu stabilisieren und die Herstellungsgeschwindigkeit beizubehalten.
Zweites Ausführungsbeispiel
18 ist ein Blockdiagramm, das die funktionale Konfiguration einer Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Gleiche Bezugszeichen sind den gleichen Bauteilen wie bei der ersten Ausführungsform ohne nähere Erläuterungen zugeordnet. Eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 50 gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet den primären abgetrennten Abschnitt 31, der in der relativen Stellung in Bezug auf die Platte 1 oder den Formgegenstand 2 geändert ist, als den sekundären abgetrennten Abschnitt 32 als ein zu schneidendes Objekt. Daten, die die dreidimensionale Form des sekundären abgetrennten Abschnitts 32 angeben, werden als Sekundärdaten verwendet.
In der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 50 veranlasst der zweite Generator 21, der in 18 dargestellt ist, den Bearbeitungszuschlagsextrahierer 17 und den Bearbeitungszuschlagsinformationsrechner 18, einen Bearbeitungszuschlag zu extrahieren und eine Bearbeitungszuschlagsinformation bei jedem von mehreren Winkeln, um die der primäre abgetrennte Abschnitt 31 in einer Schnittebene in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Drahtes 4a gedreht wird, zu berechnen.
19 ist ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, in dem der Abtastabstand p für den primären abgetrennten Abschnitt 31, der in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Drahtes 4a gedreht ist, eingestellt ist. Wenn der in 10 dargestellte Zustand, ein Zustand ist, in dem der primäre abgetrennte Abschnitt 31 in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Drahtes 4a um 0° gedreht worden ist, ist der in 19 dargestellte Zustand ein Zustand, in dem der primäre abgetrennte Abschnitt 31 in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Drahtes 4a um 30° gedreht worden ist.
20 ist ein Diagramm, das Bearbeitungszuschlagsinformationen darstellt, die bei verschiedenen Drehwinkeln in der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung gemäß der zweiten Ausführungsform berechnet wurden. In dem in 20 dargestellten Beispiel ist, wenn der Drehwinkel des primären abgetrennten Abschnitts 31 auf 30° eingestellt ist, die Standardabweichung des Bearbeitungszuschlags am kleinsten, und das Verhältnis zwischen dem größten Bearbeitungszuschlag und dem kleinsten Bearbeitungszuschlag ist auch am kleinsten. Somit wird eine Stellung, in der das Schneiden in dem in 19 dargestellten Zustand durchgeführt wird, als der sekundäre abgetrennte Abschnitt 32 eingestellt, und Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts, die die dreidimensionale Form des sekundären abgetrennten Abschnitts 32 angeben, werden durch den zweiten Generator 21 als die Sekundärdaten erzeugt. Das Extrahieren eines Bearbeitungszuschlags und das Berechnen der Bearbeitungszuschlagsinformation werden bei Drehwinkeln im Bereich von mindestens 0 bis 45°, vorzugsweise im Bereich von 0° bis 360° durchgeführt. Der extrahierte Bearbeitungszuschlag und die Bearbeitungszuschlagsinformation werden in dem Speicher 2 gespeichert. Kriterien zum Bestimmen des Drehwinkels des sekundären abgetrennten Abschnitts 32 sind nicht auf die Kleinheit der Bearbeitungszuschlag-Standardabweichung und das Verhältnis zwischen dem größten Bearbeitungszuschlag und dem kleinste Bearbeitungszuschlag beschränkt.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer Prozedur zum Erzeugen von Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts durch die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 50 gegeben. 21 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Erzeugen von Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts durch die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 50 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. Zuerst werden Formgegenstandsdaten eingelesen (Schritt S11) und die Bewegungsrichtung des Drahtes 4a wird erfasst (Schritt S12). Als nächstes werden Primärdaten des abgetrennten Abschnitts erzeugt (Schritt S13) und der Abtastabstand p wird eingestellt (Schritt S14). Als nächstes wird eine Bearbeitungszuschlagsinformation für den primären abgetrennten Abschnitt 31 bei verschiedenen Drehwinkeln berechnet (Schritt S15), und Sekundärdaten des abgetrennten Abschnitts werden in einer auf der Grundlage der Bearbeitungszuschlagsinformation bestimmten Position erzeugt (Schritt S16).
Die Hardwarekonfiguration der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 50 ist dieselbe wie die in der ersten Ausführungsform, und die Funktion des zweiten Generators 21 wird durch die in 13 dargestellte Rechenvorrichtung 41 implementiert.
In der zweiten Ausführungsform kann der sekundäre abgetrennte Abschnitt 32 in eine Position geschnitten werden, in der die Standardabweichung kleiner ist. Somit sind Änderungen in dem Bearbeitungszuschlag gering, was die Einstellung der Bearbeitungsbedingungen in der Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4 erleichtert. Auf diese Weise wird die Lage der Daten des primären abgetrennten Abschnitts in der obigen Prozedur bestimmt, was die Einstellung der Bearbeitungsbedingungen in der elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4 erleichtert. Außerdem kann aufgrund kleiner Änderungen des Bearbeitungszuschlags das Schneiden stabilisiert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit beibehalten werden. Auch in der zweiten Ausführungsform sind Daten, die die dreidimensionale Form des sekundären abgetrennten Abschnitts 32 angeben, welche die Sekundärdaten sind, Daten zum Reduzieren von Änderungen in dem Bearbeitungszuschlag.
Dritte Ausführungsform.
22 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionskonfiguration einer Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 60 gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt. Gleiche Bezugszeichen sind den gleichen Bauteilen wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform ohne nähere Erläuterung zugeordnet. In der dritten Ausführungsform bewirkt der zweite Generator 22 die Extraktion eines Bearbeitungszuschlags bei jedem Drehwinkel und die Berechnung des Bearbeitungszuschlags wie in der zweiten Ausführungsform, erzeugt jedoch keine sekundären abgetrennten Abschnittsdaten, wenn die Stellung des primären abgetrennten Abschnitts 31 links bei 0° belassen wird. Stattdessen stellt der zweite Generator 22 Daten zum Anzeigen von Informationen ein, die einen gewünschten Winkel des Drahtes 4a der Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4 angeben, das heißt, mindestens einen Winkel, der aus einer Vielzahl von Drehwinkeln ausgewählt ist, basierend auf Bearbeitungszuschlagsinformationen mindestens eines von der Platte 1 und dem abgetrennten Teil 3 als Sekundärdaten. Einige Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtungen 4 können die Neigung des Drahts 4a ändern, indem sie die Drahtführungen 5a und 5b, die den Draht 4a tragen, relativ zueinander bewegen. Wenn das Schneiden unter Verwendung der Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4 wie dieser durchgeführt wird, kann durch Ändern des Winkels des Drahts 4a ohne ein Ändern der Lage des primären abgetrennten Abschnitts 31 das Schneiden stabilisiert und die Herstellungsgeschwindigkeit aufrechterhalten werden. Auch in der dritten Ausführungsform sind die Daten, die auf der Platte 1 und/oder dem abgetrennten Abschnitt 3 anzuzeigen sind, die Sekundärdaten sind, Daten zum Reduzieren von Änderungen in dem Bearbeitungszuschlag.
23 ist ein Diagramm, das zeigt: die Platte 1, auf der Informationen, die einen gewünschten Winkel des Drahtes 4a angeben, angezeigt werden; und den primären abgetrennten Abschnitt 31 in der dritten Ausführungsform. Wie in 23 dargestellt, werden Informationen, die einen gewünschten Winkel des Drahtes 4a angeben, auf der Platte 1 mit Zeicheninformationen wie „30°“ angezeigt.
Es ist zu bemerken, dass Informationen, die einen gewünschten Winkel des Drahts 4a angeben, nicht auf Zeicheninformationen beschränkt sind und Code-Informationen sein können, die von einem Leser gelesen werden können. Die Code-Informationen werden beispielhaft durch einen Barcode und einen QR-Code (eingetragene Marke) dargestellt. Die Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4 kann mit einem Lesegerät versehen sein, um zu bewirken, dass er die Code-Informationen liest, so dass sich die Drahtführungen 5a und 5b automatisch bewegen, um den Draht 4a in einem geeigneten Winkel einzustellen. Informationen, die einen gewünschten Winkel des Drahtes 4a angeben, können auf der Anzeige 19 angezeigt werden.
Die Hardwarekonfiguration der Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 60 ist dieselbe wie die in der ersten Ausführungsform, und die Funktion des zweiten Generators 22 wird durch die in 13 dargestellte Rechenvorrichtung 41 implementiert.
24 ist ein Diagramm, das die Platte 1 darstellt, auf der Informationen, die eine gewünschte Bewegungsrichtung des Drahtes 4a und des primären abgetrennten Abschnitts 31 in der dritten Ausführungsform angeben, angezeigt werden. Wie in 24 dargestellt, veranlasst der zweite Generator 22 die Platte 1 oder den primären abgetrennten Abschnitt 31, eine Bewegungsrichtung des Drahtes 4a anzuzeigen, um den mittleren Bearbeitungszuschlag der Bearbeitungszuschlagsinformation nahe an einen vorbestimmten geeigneten Bearbeitungszuschlag zu bringen. In der dritten Ausführungsform wird eine gewünschte Bewegungsrichtung des Drahtes 4a mit einem Pfeil als Symbolinformation auf der Platte 1 angezeigt. Es sei angemerkt, dass Informationen, die eine gewünschte Bewegungsrichtung des Drahtes 4a anzeigen, Zeicheninformationen oder Code-Informationen sein können. der vorbestimmte geeignete Bearbeitungszuschlag kann in dem Speicher 12 gespeichert sein oder kann vom Benutzer über die Eingabe 20 eingegeben werden.
Beim Schneiden durch die Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung 4 kann ein für das Schneiden geeigneter Bearbeitungszuschlag durch Bedingungen einschließlich des Durchmessers des Drahts 4a bestimmt werden. Im Allgemeinen beträgt ein geeigneter Bearbeitungszuschlag 30 mm bis 50 mm. Wie in 24 dargestellt, wird ein Pfeil angezeigt, wenn die lange Seite des primären abgetrennten Abschnitts 31 mit rechteckiger Form 50 mm und die kurze Seite 15 mm beträgt, so dass eine Richtung parallel zur kurzen Seite die Bewegungsrichtung des Drahtes 4a ist. Somit können durch Ausführen eines Schneidens in einem tatsächlichen Schneidprozess mit einem Bearbeitungszuschlag, der näher an einem geeigneten Bearbeitungszuschlag liegt, ein stabilisiertes Schneiden und eine verbesserte Herstellungsgeschwindigkeit erreicht werden.
Die oben beschriebene Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung 10, 50 oder 60 kann durch einen Computer implementiert werden, der Formgegenstandsdaten erzeugt, oder kann durch eine additive Fertigungsvorrichtung implementiert werden, die eine Eingabe von Formgegenstandsdaten empfängt und eine additive Fertigung durchführt. Alternativ kann es durch einen Server implementiert werden, der über ein Netzwerk mit einem Computer, der Formgegenstandsdaten erzeugt, verbunden ist, oder durch eine additive Herstellungsvorrichtung, die eine additive Herstellung durchführt. Alternativ kann es als Programme vorgesehen sein, die eine Rechenvorrichtung veranlassen, die oben beschriebenen verschiedenen Funktionen bereitzustellen, oder als Aufzeichnungsmedium, auf dem die Programme aufgezeichnet sind.
Die in den obigen Ausführungsformen beschriebene Konfiguration stellt ein Beispiel des Gegenstands der vorliegenden Erfindung dar und kann mit einem anderen bekannten Stand der Technik kombiniert werden, und kann teilweise weggelassen oder geändert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Platte;
2: Formgegenstand;
2a: überstehender Abschnitt;
3: abgetrennter Abschnitt;
4: Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung;
4a: Draht;
5a, 5b: Drahtführung;
10, 50, 60: Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung;
11: Leser;
12: Speicher;
13: erster Generator;
14, 21, 22: zweiter Generator;
15: Schneidteil-Fahrtrichtungserfasser;
16: Abstandseinsteller;
17: Bearbeitungszuschlagsextrahierer;
18: Bearbeitungszuschlagsinformationsrechner;
19: Anzeige;
20: Eingang;
31: primärer abgetrennter Abschnitt;
32: sekundärer abgetrennter Abschnitt;
32a: säulenförmiger Abschnitt;
32b: fester Abschnitt;
32c: Spaltabschnitt;
41: Rechenvorrichtung;
42: Speichervorrichtung;
43: Anzeigevorrichtung;
44: Empfangsvorrichtung.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 200716312 A [0003]

Claims

Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung zum Unterstützen der additiven Fertigung eines Formgegenstands auf einer Platte, wobei die Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung umfasst: einen Leser, um Formgegenstanddaten, die Daten sind, die eine dreidimensionale Form des Formgegenstands angeben, zu lesen; einen ersten Generator, um Primärdaten, die Daten sind, die eine dreidimensionale Form eines primären abgetrennten Abschnitts angeben, der in einem Bereich vorgesehen ist, in dem ein Schneidteil einer Schneidvorrichtung zwischen der Platte und dem Formgegenstand verläuft, zu erzeugen; und einen zweiten Generator, um basierend auf einem Bearbeitungszuschlag zwischen dem Schneidteil und einem zu schneidenden Objekt in einem Prozess, in dem das Schneidteil zwischen der Platte und dem Formgegenstand verläuft, Sekundärdaten zum Reduzieren einer Änderung des Bearbeitungszuschlags zu erzeugen.
Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Schneidteil-Fahrtrichtungserfasser, um Informationen, die eine Fahrtrichtung des Schneidteils in Bezug auf den primären abgetrennten Abschnitt angeben, zu erfassen, wobei die Sekundärdaten Daten sind, die eine dreidimensionale Form eines sekundären abgetrennten Abschnitts, der sich in seiner Form von dem primären abgetrennten Abschnitt unterscheidet, angeben und der anstelle des primären abgetrennten Abschnitts zwischen der Platte und dem Formgegenstand vorgesehen ist, und wobei, wenn der sekundäre abgetrennte Abschnitt das Objekt ist, das von dem Schneidteil, das sich entlang der Bewegungsrichtung bewegt, geschnitten werden soll, eine Standardabweichung des Bearbeitungszuschlags kleiner als die Standardabweichung ist, wenn der primäre abgetrennte Abschnitt das Objekt ist, das von dem Schneidteil, das sich entlang der Bewegungsrichtung bewegt, geschnitten werden soll.
Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung nach Anspruch 2, wobei der sekundäre abgetrennte Abschnitt mehrere säulenförmige Abschnitte mit einer Säulenform aufweist, die in der Bewegungsrichtung ohne Abstand angeordnet sind.
Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Abstandseinsteller, um einen Abtastabstand in einem Prozess, in dem das Schneidteil den primär abgetrennten Abschnitt als das zu schneidende Objekt schneidet, einzustellen; einen Bearbeitungszuschlagsextrahierer, um den Bearbeitungszuschlag in Intervallen des Abtastabstands zu extrahieren; und einen Abweichungsrechner, um eine Standardabweichung des extrahierten Bearbeitungszuschlags zu berechnen; wobei der zweite Generator bewirkt, dass die Extraktion des Bearbeitungszuschlags und die Berechnung der Standardabweichung bei jedem von mehreren Winkeln, um die der primäre abgetrennte Abschnitt in einer Schnittebene des primären abgetrennten Abschnitts gedreht wird, durchgeführt werden, und Daten einstellt, die eine dreidimensionale Form eines sekundären abgetrennten Abschnitts angeben, die durch Ändern einer Lage des primären abgetrennten Abschnitts auf der Grundlage der berechneten Standardabweichung als Sekundärdaten erhalten wurden.
Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung nach Anspruch 1, wobei der primäre abgetrennte Abschnitt in einer Form ausgebildet ist, die einen Raum in einem Pfad des Schneidteils aufweist, wobei die Sekundärdaten Daten sind, die eine dreidimensionale Form eines sekundären abgetrennten Abschnitts angeben, die durch Ändern der Form des primären abgetrennten Abschnitts erhalten sind, und wobei der sekundäre abgetrennte Abschnitt einen festen Abschnitt mit einer festen Form, der in dem Pfad des Schneidteils vorgesehen ist, und einen Spaltabschnitt mit einem Raum, der zwischen dem festen Abschnitt und der Platte vorgesehen ist, aufweist.
Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Abstandseinsteller zum Einstellen eines Abtastabstands in einem Prozess, in dem das Schneidteil den primären abgetrennten Abschnitt als das zu schneidende Objekt schneidet; einen Bearbeitungszuschlagsextrahierer zum Extrahieren des Bearbeitungszuschlags in Intervallen des Abtastabstands; und einen Abweichungsrechner zum Berechnen einer Standardabweichung des extrahierten Bearbeitungszuschlags, wobei der zweite Generator bewirkt, dass die Extraktion des Bearbeitungszuschlags und die Berechnung der Standardabweichung bei jedem von mehreren Winkeln, um die der primäre abgetrennte Abschnitt in einer Schnittebene des primären abgetrennten Abschnitts gedreht wird, durchgeführt werden und, basierend auf der berechneten Standardabweichung, Daten zum Anzeigen von Informationen, die mindestens einen Winkel der mehreren Winkel auf der Platte und/oder dem primären abgetrennten Abschnitt angeben, als Sekundärdaten eingestellt werden.
Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Abstandseinsteller zum Einstellen eines Abtastabstands in einem Prozess, in dem das Schneidteil den primär abgetrennten Abschnitt als das zu schneidende Objekt schneidet; einen Bearbeitungszuschlagextrahierer zum Extrahieren des Bearbeitungszuschlags in Intervallen des Abtastabstands; und einen Abweichungsrechner zum Berechnen einer Standardabweichung des extrahierten Bearbeitungszuschlags, wobei der zweite Generator bewirkt, dass die Extraktion des Bearbeitungszuschlags und die Berechnung der Standardabweichung bei jedem von mehreren Drehwinkeln, um die der primäre abgetrennte Abschnitt in einer Schnittebene des primären abgetrennten Abschnitts gedreht wird, durchgeführt wird, um eine Bewegungsrichtung des Schneideteils, basierend auf der berechneten Standardabweichung, zu bestimmen und Daten zum Anzeigen von Informationen, die die Bewegungsrichtung auf der Platte und/oder dem primär abgetrennten Abschnitt angeben, als Primärdaten einzustellen.
Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend eine Anzeige, auf der die Sekundärdaten angezeigt werden.
Hilfsverfahren für die additive Fertigung zum Unterstützen der additiven Fertigung eines Formgegenstands auf einer Platte, wobei das Hilfsverfahren für die additive Fertigung umfasst: durch eine Hilfsvorrichtung für additive Fertigung, einen Schritt des Lesens von Formgegenstanddaten, die Daten sind, die eine dreidimensionale Form des Formgegenstands angeben; einen Schritt zum Erzeugen von Primärdaten, die Daten sind, die eine dreidimensionale Form eines zwischen der Platte und dem Formgegenstand vorgesehenen und von einem Schneidteil einer Schneidvorrichtung geschnittenen primären abgetrennten Abschnitts angeben; und einen Schritt zum Erzeugen, basierend auf einem Bearbeitungszuschlag zwischen dem Schneidteil und einem zu schneidenden Objekt in einem Prozess, in dem das Schneidteil zwischen der Platte und dem Formgegenstand verläuft, von Sekundärdaten zum Reduzieren einer Änderung des Bearbeitungszuschlags.
Unterstützungsprogramm für die additive Fertigung zum Unterstützen der additiven Fertigung eines Formgegenstands auf einer Platte, wobei das Unterstützungsprogramm für die additive Fertigung einen Computer veranlasst, Folgendes auszuführen: einen Schritt zum Lesen von Formgegenstanddaten, die Daten sind, die eine dreidimensionale Form des Formgegenstands angeben; einen Schritt zum Erzeugen von Primärdaten, die Daten sind, die eine dreidimensionale Form eines zwischen der Platte und dem Formgegenstand vorgesehenen und von einem Schneidteil einer Schneidvorrichtung geschnittenen primären abgetrennten Abschnitts angeben; und einen Schritt zum Erzeugen, basierend auf einem Bearbeitungszuschlag zwischen dem Schneidteil und einem zu schneidenden Objekt in einem Prozess, in dem das Schneidteil zwischen der Platte und dem Formgegenstand verläuft, von Sekundärdaten zum Reduzieren einer Änderung des Bearbeitungszuschlags.