[发明专利]一种基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法

权利要求书

1.一种基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其特征在于：包括3D可视化和柱坐标系gcode代码生成，3D可视化由模块加载制图软件所导出的stl文件，读取其中每一个三角面片的坐标信息，调用patch函数进行可视化展示，柱坐标系gcode代码生成由其模块将笛卡尔坐标系下的代码转化为柱坐标系下的代码，识别符由XYZ变为RθZ。

2.根据权利要求1所述的基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其特征在于，所述方法基于matlab编程平台，使用GUI功能编写。

3.根据权利要求1所述的基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其特征在于，所述3D可视化包括如下步骤：

步骤1：加载由制图软件导出的stl文件；

步骤2：调用stlread函数读取其中每一个三角面片的坐标信息，即三个顶点的x,y,z坐标值，以及法向量的值，将三个顶点的x,y,z坐标值保存为3个数组；

步骤3：调用patch函数，将包含三角面片顶点的x,y,z坐标值的数组导入函数，函数自动进行绘图展示；

步骤4：对展示的三维图形进行渲染，去除三角面片线条，还原模型表面原始信息，从而使得模型被详实充分展示出来。

4.根据权利要求1所述的基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其特征在于，所述柱坐标系gcode代码生成包括如下步骤：

步骤1：加载由切片软件预先生成的笛卡尔坐标系下的gcode代码；

步骤2：对代码文件进行扫描读取，识别符由XYZ变为RθZ；

步骤3：利用GUI的动态text功能将柱坐标系下的gcode代码展示出来。

5.根据权利要求3所述的基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其特征在于，所述的识别符由XYZ变为RθZ的具体过程为：

识别所有的X,Y,Z符号，将X,Y符号修改为R,θ符号，X,Y后面跟的数值，按照由平面直角坐标系转化为极坐标系变化规律，修改为R,θ值。

6.根据权利要求3所述的基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其特征在于，所述去除三角面片线条的方式为axis off、light函数语句进行。

7.根据权利要求1-4所述的基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其特征在于，所述切片方法具体包括如下流程：

导入目标模型数据；

根据目标模型数据，制定一系列的点序列，每一个点可代表一个三角面片，并存储该点与三角面片的关系，设定该点序列的基准点，以z轴0点为其基准，延z轴标注该序列；

设定点序列的极值点，以目标模型三角面片的顶点坐标为该序列的极值，以此限定目标模型的切片区间；

根据目标模型结构，将其模型以点序列顺序切片，切片之后绘制每一个切片面上的轮廓线，计算每一个切片面轮廓线上每个点的的柱坐标系方程；

自定义平面分层方向，对每一个切片面上的点设定打印喷头的运动轨迹；

利用3D展示软件对目标模型的切片进行展示。

8.根据权利要求7所述的基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其特征在于，对于所导入的目标模型数据包括目标材料、支撑类结构、填充密度、打印速度和温度以及所使用的喷嘴口径，以此决定所需要切片的厚度。

9.根据权利要求7所述的基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其特征在于，所述的喷头运动轨迹为，相邻两个切片面上采用回字形轨迹，即是在打印完当前切片面之后，由该切片面的终点连续移动到下一个打切片面的初始点，使得当前切片面和下一个切片面之间形成连续，避免从同一个每一个切片面使用同一个打印起点时，打印头的来回运动造成打印断层。

10.根据权利要求7所述的基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其特征在于，对于打印角度小于120°的位置，添加打印头回抽机制，避免出现打印不均匀的问题。