[发明专利]一种基于体素的激光路径规划方法

权利要求书

1.一种基于体素的激光路径规划方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、对输入的STL模型进行体素化处理，根据六面体体素化单元对体素模型进行有限元分析；

S2、对获得的体素单元有限元分析结果进行归一化处理及对每个单元标记和分类；

S3、将STL模型和体素模型进行精确体素化处理，获得每层体素2D轮廓数据和体素节点数据；

S4、通过体素模型上下层体素单元关系识别出模型的上表皮和下表皮并标记，建立上表皮和下表皮与激光功率、扫描方式及扫描策略之间的关系；

S5、将所有完整2D像素按相邻四像素合并棋盘格，将剩余的完整体素和不完整2D像素进行单元合并形成条带；

S6、在合并的棋盘格内的每个像素按除0度和90度以外斜率扫描，并按顺时针或逆时针方向成形单个棋盘格单元；

S7、在合并的条带内的每个像素按除0度和90度以外斜率交替扫描形成单个条带单元；

S8、根据体素单元的应力值选取对应的激光功率及扫描方式，先将像素内每个单元打印成形形成棋盘或条带，再将棋盘和条带进行合并成单层。

2.如权利要求1所述的激光路径规划方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述体素化处理包括表面体素化和内部体素化。

3.如权利要求1所述的激光路径规划方法，其特征在于，在所述步骤S1中，进行静力学、动力学和热力学有限元分析。

4.如权利要求1所述的激光路径规划方法，其特征在于，在所述步骤S2中，将单元应力归一化处理成0-1之间的相对值。

5.如权利要求1所述的激光路径规划方法，其特征在于，在所述步骤S4中，通过体素模型上下层体素单元关系布尔减运算识别出模型的上表皮和下表皮。

6.如权利要求1所述的激光路径规划方法，其特征在于，在所述步骤S6中，在合并的棋盘格内的每个像素按30-45度和135-150度斜率扫描。

7.如权利要求1所述的激光路径规划方法，其特征在于，在所述步骤S7中，在合并的条带内的每个像素按30-45度和135-150度范围斜率交替扫描。

8.如权利要求1所述的激光路径规划方法，其特征在于，在所述步骤S8中，条带分区和棋盘格分区方向每隔几层以坐标原点和模型中心点坐标进行某一角度旋转，或平行于X坐标和Y坐标进行水平移动变换。

9.如权利要求1所述的激光路径规划方法，其特征在于，在所述步骤S8中，棋盘扫描时先将像素内每个单元轮廓内偏置半个光斑，内部进行填充，轮廓按顺时针或逆时针进行次数可调的环形扫描。