[发明专利]一种三维打印下的外部轴优化方法

权利要求书

1.一种三维打印下的外部轴优化方法，其特征在于：包括驱动机构，所述驱动机构驱动连接有外部位移轴，所述外部位移轴一端驱动设置在操作区上方，所述外部位移轴的另一端驱动连接有与操作区对应的操作部；所述驱动机构的外部位移轴的动作优化方法包括以下步骤；

步骤S1，采集待加工的产品的结构点阵模型数据；

步骤S2，获取产品的结构点阵模型数据中目标点的空间位置，并根据外部位移轴的运动方向对目标点的空间位置进行拆分，得到X轴或/和Y轴或/和Z轴的分量在时间轴上的运动轨迹；

步骤S3，目标点位于外部位移轴方向上的X轴或/和Y轴或/和Z轴的分量在时间轴上的运动轨迹通过切片软件或/和切片程序进行切片分量形成X轴分量的或/和Y轴分量的或/和Z轴分量的原函数f₁(t)；且t代表的是此目标点在整个目标点集中的序号；

步骤S4，对X轴分量的或/和Y轴分量的或/和Z轴分量的原函数f₁(t)进行傅里叶级数求解，得到X轴分量的或/和Y轴分量的或/和Z轴分量拟合后的f₂(t)，根据X轴分量的或/和Y轴分量的或/和Z轴分量拟合后的f₂(t)得到优化的轨迹f₃(t)或f₃(t)组；

步骤S5,检测复验拟合的轨迹f₃(t)或f₃(t)组；

步骤S6,符合步骤S5则确定轨迹f₃(t)；不符合步骤S5则修正轨迹f₃(t)或f₃(t)组；

其中：步骤S4中，傅里叶级数求解是求解X轴分量的或/和Y轴分量的或/和Z轴分量的原函数f₁(t)与三角函数g(t)之间的内积，得到拟合的X轴分量的或/和Y轴分量的或/和Z轴分量的f₂(t)；

其中：所述三角函数g(t)分别选自于cos(A)和sin(A),A∈[0,k],A是大于等于零的整数，k为傅里叶阶数，且k是一个大于等于零的整数；

其中：根据傅里叶阶数k的选择，得到g(t)＝cos(0)～cos(k)，以及g(t)＝sin(0)～sin(k)时分别与原函数f₁(t)的内积函数f₂(t)；

其中：步骤四中，全部待打印的所述目标点缩放到[0,2π]的区间，缩放系数coeff为：

；

其中：步骤四中，t＝目标点序号*coeff；其中，目标点序号是指产品的结构点阵模型数据中按时间轴循序依次排列操作的目标点对应的序号，t是缩放后的目标点序号；

其中：步骤四中，选择需要的傅里叶阶数k，根据已知的缩放后的目标点序号t得到的在cos(k*t)的内积和sin(k*t)的内积；

cos(k*t)，cos(k*t)＝π；

sin(k*t)，sin(k*t)＝π；

得到，

；

；

求出k0至k之间的所有a_k和b_k，a_k代表着在f₁(t)与cos(k*t)求得的傅立叶级数，同理b_k代表着在f₁(t)与sin(k*t)求得的傅立叶级数；

又因为k＝0时的函数投影的系数为：

；

；

得到，指定阶数k之下的f₂(t)，

。

2.根据权利要求1所述一种三维打印下的外部轴优化方法，其特征在于：步骤S5,包括检测拟合的轨迹f₃(t)是否与三维打印中设备结构有碰撞；目标点可及检测，查看目标点是否可以到达。

3.根据权利要求2所述一种三维打印下的外部轴优化方法，其特征在于：步骤S6,符合步骤S5则确定轨迹f₃(t)；不符合步骤S5则修改傅里叶阶数k调节拟合的轨迹f₃(t)。