[发明专利]一种基于体素的激光路径规划方法

摘要

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种基于体素的激光路径规划方法，包括对模型进行体素化处理及有限元分析；对分析结果进行归一化处理及对每个单元标记和分类；将模型进行精确体素化处理，获得每层体素轮廓数据和体素节点数据；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；将所有完整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像素进行单元合并形成条带；在合并的棋盘格内的每个像素扫描，并形单个棋盘格单元；在合并的条带内的每个像素交替扫描形成单个条带单元；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形成棋盘或条带，再合并成单层。

主权项

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。