【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，属于增材制造。
技术介绍
1、目前对于交叉型工件(如十字型交叉工件、t字型交叉工件)的增材制造路径规划方法中，通常采用两种方法：一种方法是使送料机构在交叉处频繁的启停，避免在交叉路径处出现材料的过度堆积，但是在交叉处频繁的启停会影响增材制造的效率，并且影响送料机构寿命和故障率；另一种方法是直接在交叉处重复堆积增材制造材料，可以避免频繁启停，但是会造成交叉处一定程度的增材制造材料过度堆积。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，避免在交叉处送料机构频繁的启停，并且可以避免在交叉处增材制造材料的过度堆积。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，包括以下步骤：
4、步骤1、获得工件的切片多边形q，并确定多边形的中心线s；
5、步骤2、根据中心线判断多边形的交叉区域和非交叉区域；
6、21)确定中心线上的点a到多边形q的最短距离d＝min(dist(a,q))，且a∈s,q∈q，最短距离时的多边形q上的点q为a的支撑点；
7、22)对于中心线上的任一点，如果在该点处连接的中心线段的数量n>2，则设该点为分叉点b，如果n＝2，则该点为中心线上的普通中心点，如果n＝1，则该点为端点；
8、23)中心线的分叉点b对应的
9、步骤3、确定非交叉区域打印顺序，按确定的顺序打印非交叉区域；并且，在打印非交叉区域的过程中经过交叉区域时，按照生成的交叉区域中心线为填充路径打印交叉区域；
10、对于相邻的上层、下层的非交叉区域，同层的区域的中心线分割点和分叉点b连线的夹角为区域夹角；i+1表示上层，i表示下层；
11、31)首先在下层区域中，选择区域夹角最大的区域中的一个为起始区域而选择与起始区域的区域夹角最小的第m区域为下一个打印区域其中m为区域顺序号，m≥1；
12、32)然后选择与第m打印区域对应的上层第m打印区域为下一个打印区域；
13、33)如果下层存在未打印的区域，则选择下层区域中与第m打印区域区域夹角最大的未打印区域为下一个第m+1打印区域同时，将m+1视为m，然后转到执行步骤32)，直至下层不存在未打印的区域；
14、如果下层不存在未打印的区域，则在上层区域中选择区域为最后一个打印区域进行打印。
15、进一步地，在非交叉区域、交叉区域内打印时，如果2d≤w，d为中心线上的点到多边形的最短距离，w为填充宽度，则该打印区域的填充路径为单道路径，否则填充路径为多道路径。
16、进一步地，对于单道路径，以中心线为填充路径、以2d为实际的填充宽度进行填充。
17、进一步地，对于多道路径，沿中心线方向生成垂直于中心线的直线段，以该直线段为填充路径、以填充宽度w进行填充。
18、进一步地，步骤3中，生成交叉区域中心线的步骤为：
19、对于上层第m打印区域中心线的分割点pi+1沿中心线向该非交叉区域内缩移一填充宽度w形成新分割点其对应的下层第m打印区域中心线的分割点pi沿中心线向该非交叉区域内缩移1/2的填充宽度w形成新的分割点两个新的分割点连接成线段做为上下两层连接中心线，然后将该线段与下层第第m+1打印区域的分割点连接，最后构成上下层交叉区域中心线
20、进一步地，填充宽度w的范围在填充工艺准许的最小填充宽度与最大填充宽度之间。
21、进一步地，所述直线段的数量为n＝l/w，l为该打印区域中心线的长度，w为填充宽度；所述直线段的长度l＝2d-w；若填充路径的起、终点在中心线的同一侧，则选择n为偶数，反之n为奇数。
22、进一步地，步骤3中，打印完一个打印区域后再向下一打印区域过渡时，两个打印区域的填充路径之间形成的连接路径为过渡路径，构造过渡路径使不同区域内的填充路径之间形成连续。
23、进一步地，过渡路径具体确定方法为：
24、对于下层的两个连接的相邻打印顺序的第m、m+1两个打印区域间的过渡路径，首先分别在两路径的终、起点建立两条射线r1,r2，其中其中，si为下层交叉区域的分叉点，分别为下层两个打印区域对应的填充路径，分别为填充路径的起点和终点，分别为填充路径的起点和终点，分别为下层第m+1、m区域的分割点，比例系数t1,t2∈[0,∞)，然后计算该两条射线的交点u＝r1∩r2，则线段和线段为过渡路径。
25、进一步地，对于上层第m打印区域到下层第m+1打印区域的过渡路径，取si+0.5＝(si+si+1)*0.5为下层、上层交叉区域的层间分叉点，si为下层交叉区域的分叉点，si+1为上层交叉区域的分叉点，计算层间区域过渡点为两射线r3,r4的交点v＝r3∩r4，其中，分别为上层、下层两个打印区域对应的填充路径，为填充路径的终点，为填充路径的起点，为下层第m+1区域的分割点，为上层第m区域的分割点，比例系数t3,t4∈[0,∞)，则线段和线段构成两区域间的过渡路径。
26、本专利技术所达到的有益效果：
27、本专利技术公开了一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，主要用于对交叉型工件如十字型交叉工件、t字型交叉工件的增材制造路径规划，通过本方法规划的路径进行增材制造，避免了在交叉处送料机构频繁的启停，并且在交叉区域又不会造成增材制造材料的过度堆积，提高了增材制造的效率，降低了送料机构故障率和生产成本，提高了送料机构寿命。
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1.一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，在非交叉区域、交叉区域内打印时，如果2d≤w，d为中心线上的点到多边形的最短距离，w为填充宽度，则该打印区域的填充路径为单道路径，否则填充路径为多道路径。
3.根据权利要求2所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，对于单道路径，以中心线为填充路径、以2d为实际的填充宽度进行填充。
4.根据权利要求2所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，对于多道路径，沿中心线方向生成垂直于中心线的直线段，以该直线段为填充路径、以填充宽度w进行填充。
5.根据权利要求1所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，步骤3中，生成交叉区域中心线的步骤为：
6.根据权利要求5所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，填充宽度w的范围在填充工艺准许的最小填充宽度与最大填充宽度之间。
7.根据权利要求4或5所述的一种用于交叉型
8.根据权利要求1所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，步骤3中，打印完一个打印区域后再向下一打印区域过渡时，两个打印区域的填充路径之间形成的连接路径为过渡路径，构造过渡路径使不同区域内的填充路径之间形成连续。
9.根据权利要求8所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，过渡路径具体确定方法为：
10.根据权利要求8所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，对于上层第m打印区域到下层第m+1打印区域的过渡路径，取si+0.5＝(si+si+1)*0.5为下层、上层交叉区域的层间分叉点，si为下层交叉区域的分叉点，si+1为上层交叉区域的分叉点，计算层间区域过渡点为两射线r3,r4的交点v＝r3∩r4，其中，分别为上层、下层两个打印区域对应的填充路径，为填充路径的终点，为填充路径的起点，为下层第m+1区域的分割点，为上层第m区域的分割点，比例系数t3,t4∈[0,∞)，则线段和线段构成两区域间的过渡路径。
...【技术特征摘要】
1.一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，在非交叉区域、交叉区域内打印时，如果2d≤w，d为中心线上的点到多边形的最短距离，w为填充宽度，则该打印区域的填充路径为单道路径，否则填充路径为多道路径。
3.根据权利要求2所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，对于单道路径，以中心线为填充路径、以2d为实际的填充宽度进行填充。
4.根据权利要求2所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，对于多道路径，沿中心线方向生成垂直于中心线的直线段，以该直线段为填充路径、以填充宽度w进行填充。
5.根据权利要求1所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，步骤3中，生成交叉区域中心线的步骤为：
6.根据权利要求5所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，填充宽度w的范围在填充工艺准许的最小填充宽度与最大填充宽度之间。
7.根据权利要求4或5所述的一种用于交叉型工件的增材制造路径规划方法，其特征是，所述直线段的数量为n＝...
【专利技术属性】
技术研发人员：张召远，吴玲珑，
申请(专利权)人：南京衍构科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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