[发明专利]一种基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法

说明书

本发明提供一种基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，涉及3D打印技术领域，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。通过上述方式，本发明的方法能够在同一固定界面展示stl模型3D可视化模型与gcode代码,同时生成柱坐标系下的包含R,θ,Z值的gcode代码。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法。

背景技术

3D打印技术又称快速成型技术，与传统铸造工艺不同，3D打印技术通过计算机软件对制作工件进行处理，通过对制作工件加支撑，对制作工件分层，生成路径规划，成型系统根据路径的规划达到制作工件的目的。对于特别复杂的工件，能够快速成型。然而，由于制作工艺比较复杂，制作过程中出现很多外在因素干扰，如温度场，应力场等影响。针对大尺寸工件制作时候，由于工件加工方向确定，加工从始到终加工方向不变，这样导致温度受热不均，应力集中。制作过程中，当应力不能及时释放，应力一旦释放，制作工件会出现裂痕，空洞，翘边等缺陷。这些缺陷直接影响制作工件的质量。具体不足如下：

阶梯效应明显，精度低。当制作方向和分层方向有成型角时，在层与层之间产生形状如阶梯的凸凹不平的痕迹，即阶梯效应。目前3D打印过程中，制作方向和切片方向在制作之前已经确定，从始至终方向不变。

基于大尺寸模型缺陷多，效率慢，无法在同一固定界面展示stl模型3D可视化模型与gcode代码，一般的切片软件只能生成笛卡尔坐标系下的gcode代码，无法生成柱坐标系下的包含R,θ,Z值的gcode代码。大尺寸模型，一方面，由于温度、应力等外界因素影响，在工件制作过程中，出现裂纹，翘曲等等缺陷。另一方面，对于悬梁结构加工制作前需要对模型加支撑，这些支撑也需要加工制作，无形之中增加了工作强度，降低加工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于阿基米德坐标系的3D打印切片方法，其能够在同一固定界面展示stl模型3D可视化模型与gcode代码,同时生成柱坐标系下的包含R,θ,Z值的gcode代码。

本发明的实施例是这样实现的：

提供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。

在本发明的一些实施例中，所述方法基于matlab编程平台，使用GUI功能编写。

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。

在本发明的一些实施例中，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；