[发明专利]一种基于激光选区熔化的轮廓处理方法

说明书

本发明公开了一种基于激光选区熔化的轮廓处理方法，包括以下步骤：获取并根据第一切片参数对三维模型切片，获取并识别工件的一层截面的初始轮廓线以及第一多边形数量；获取并根据第二切片参数对初始轮廓线进行偏置，获取并识别此截面的偏置轮廓线以及第二多边形数量；若第一多边形数量小于第二多边形数量，则根据第二切片参数依次对空洞区域边缘和截面边缘进行偏置，获得内轮廓线和外轮廓线；获取构成内轮廓线的各线段，和与之相邻的构成外轮廓线的各线段之间的实际夹角，并根据实际夹角与重叠夹角的关系，对各线段进行调整，获得最终轮廓线；可避免后期加工过程中存在加工工件部分区域缺失或过烧的现象，保证工件的精度和品质。

技术领域

本发明涉及三维打印技术领域，具体涉及一种基于激光选区熔化的轮廓处理方法。

背景技术

激光选区熔化技术是以原型制造技术为基本原理发展起来的一种先进的激光增材制造技术，通过专用软件对工件三维数模进行切片分层，获得各截面的轮廓数据后，利用高能量激光束根据轮廓数据逐层选择性地熔化金属粉末，通过逐层铺粉，逐层熔化凝固堆积的方式，制造三维实体工件。

在激光选区熔化加工过程中，内外轮廓间距、内轮廓数量、填充线间距设置不当，会影响工件质量；具体地，在轮廓偏置过程中，内轮廓线和外轮廓线可能会存在交叉现象，目前常用处理方案为在交叉点处截断，生成多个断开的多边形；但是，生成的多边形往往会存在比较尖锐的角；若后期按照此方案进行激光熔覆成形，则可能导致加工工件部分区域缺失或过烧。

发明内容

为了克服目前在轮廓偏置过程中，对存在交叉现象的内轮廓线和外轮廓线处理不当，从而导致加工工件部分区域缺失或过烧的技术问题，本发明提供一种基于激光选区熔化的轮廓处理方法。

本发明所述的基于激光选区熔化的轮廓处理方法，包括以下步骤：

向激光选区熔化设备导入所需制备工件的三维模型；

获取第一切片参数，并根据第一切片参数对三维模型切片，获取并识别工件的一层截面的初始轮廓线，获得与初始轮廓线对应的第一多边形数量；其中，初始轮廓线包括截面边缘和空洞区域边缘；

获取第二切片参数，并根据第二切片参数对初始轮廓线进行第一偏置，获取并识别截面的偏置轮廓线，获得与偏置轮廓线对应的第二多边形数量；

判断第一多边形数量与第二多边形数量的关系；若第一多边形数量大于等于第二多边形数量，则不作处理；若小于，则根据第二切片参数依次对空洞区域边缘和截面边缘进行第二偏置，获得内轮廓线和外轮廓线；

获取构成内轮廓线的各线段和与之相邻的构成外轮廓线的相应线段之间的实际夹角，并根据实际夹角与重叠夹角的关系，对各线段进行调整，获得最终轮廓线；其中，

根据第二切片参数对初始轮廓线进行第一偏置，包括：

根据第二切片参数，将空洞区域边缘向外偏置，获得与之对应的第一偏置线；并将截面边缘向内偏置，获得与之对应的第二偏置线；

去除位于第二偏置线外的第一偏置线，使得剩余的第一偏置线形成第三偏置线；并在第二偏置线和第三偏置线的交叉点处进行截断，获得偏置轮廓线；

根据第二切片参数依次对空洞区域边缘和截面边缘进行第二偏置的步骤包括：

保持截面边缘不变，根据第二切片参数，将空洞区域边缘向外偏置，获得与之对应的第一内偏置线；

去除在截面边缘界外的第一内偏置线，获得第二内偏置线；并调整第二内偏置线的轮廓方向；

重复上述步骤，直至对所有空洞区域边缘进行偏置；

保持所有第二内偏置线不变，根据第二切片参数，将截面边缘向内偏置，获得与之对应的外轮廓线；并调整外轮廓线的轮廓方向；