System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种增材制造零件的尺寸补偿方法、装置、设备及介质制造方法及图纸_技高网

一种增材制造零件的尺寸补偿方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号:41531694 阅读:3 留言:0更新日期:2024-06-03 23:08
本发明专利技术涉及3D打印技术领域,公开了一种增材制造零件的尺寸补偿方法、装置、设备及介质,本发明专利技术根据预设尺寸补偿函数对成型空间中排布的待补偿工件stl模型的多个三角面顶点坐标值进行位置补偿,并得到待补偿增材制造零件的尺寸误差值,同时结合尺寸误差值构建用于计算单一坐标轴方向上尺寸补偿函数的各项系数值或者用于计算单一坐标轴方向上尺寸补偿函数的各项系数值的变化量的目标数据集。进一步,通过构建的目标数据集进行迭代优化直至得到整个成型空间内用于控制尺寸精度的目标尺寸补偿函数,最后通过该目标尺寸补偿函数和选择性激光烧结技术进行处理,可以得到尺寸补偿后的目标增材制造零件,提高了待补偿增材制造零件的尺寸精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3d打印,具体涉及一种增材制造零件的尺寸补偿方法、装置、设备及介质


技术介绍

1、选择性激光烧结工艺的基本过程是:送粉装置将一定量粉末送至工作台面,铺粉辊筒将一层粉末材料平铺在成型缸包含已成型零件的粉床上表面,加热装置将粉末加热至设定的温度,振镜系统控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描,使粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接;当一层截面烧结完后,工作台下降一个层的厚度,铺粉辊筒又在上面铺上一层均匀密实的粉末,进行新一层截面的扫描烧结,经若干层扫描叠加,直至完成整个零件制造。

2、在上述整个加工过程中,已成型的高分子工件处于成型空间不同位置,受到的顶部粉末或其他工件压力的不同,且在冷却过程中,散热的速度不同,这些差异将导致成型空间不同位置的工件结晶收缩的程度不同而引起尺寸差异。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种增材制造零件的尺寸补偿方法、装置、设备及介质,以解决已成型的高分子工件在选择性激光烧结成型及冷却过程中,由于压力及散热的速度不同导致成型空间不同位置的工件结晶收缩的程度不同而引起尺寸差异的问题。

2、第一方面,本专利技术提供了一种增材制造零件的尺寸补偿方法,该方法包括:

3、获取待补偿增材制造零件的待补偿工件stl模型,并将待补偿工件stl模型排布在成型空间中,并基于成型空间坐标系获取待补偿工件stl模型的多个初始坐标值和多个三角面顶点坐标值,成型空间表示选择性激光烧结技术中,成型设备舱体中用于成型工件的空间,成型空间坐标系表示为在成型空间中建立的笛卡尔坐标系,坐标系的原点处于成型空间中的任意一点;基于预设尺寸补偿函数、预设缩放中心和多个三角面顶点坐标值,经过预设处理方法,得到待补偿增材制造零件的尺寸误差值;基于多个初始坐标值、预设尺寸补偿函数、预设缩放中心和尺寸误差值,构建目标数据集,目标数据集用于计算单一坐标轴方向上尺寸补偿函数的各项系数值,或者用于计算单一坐标轴方向上尺寸补偿函数的各项系数值的变化量;基于目标数据集,经过预设计算方法和迭代优化方法,确定目标尺寸补偿函数;基于待补偿工件stl模型,经过目标尺寸补偿函数和选择性激光烧结技术处理,得到尺寸补偿后的目标增材制造零件。

4、本专利技术提供的增材制造零件的尺寸补偿方法,根据预设尺寸补偿函数对成型空间中排布的待补偿工件stl模型的多个三角面顶点坐标值进行位置补偿,并得到待补偿增材制造零件的尺寸误差值,同时结合尺寸误差值构建用于计算单一坐标轴方向上尺寸补偿函数的各项系数值或者用于计算单一坐标轴方向上尺寸补偿函数的各项系数值的变化量的目标数据集。进一步,通过构建的目标数据集进行迭代优化直至得到整个成型空间内用于控制尺寸精度的目标尺寸补偿函数,最后通过该目标尺寸补偿函数和选择性激光烧结技术进行处理,可以得到尺寸补偿后的目标增材制造零件,提高了待补偿增材制造零件的尺寸精度。

5、在一种可选的实施方式中,基于预设尺寸补偿函数、预设缩放中心和多个三角面顶点坐标值,经过预设处理方法,得到待补偿增材制造零件的尺寸误差值,包括:

6、基于预设尺寸补偿函数和多个三角面顶点坐标值计算缩放比例系数;利用多个三角面顶点坐标值、预设缩放中心和缩放比例系数对待补偿工件stl模型进行缩放,得到缩放后的待补偿工件stl模型;利用选择性激光烧结技术对缩放后的待补偿工件stl模型进行处理并获取尺寸误差值。

7、本专利技术提供的增材制造零件的尺寸补偿方法,通过计算的缩放比例系数并结合预设缩放中心和得到的待补偿工件stl模型的多个三角面顶点坐标值可以对待补偿工件stl模型进行缩放,进一步,通过选择性激光烧结技术进行烧结处理可以得到待补偿工件stl模型的尺寸误差值,为后续提高待补偿增材制造零件的尺寸精度提供了数据支持。

8、在一种可选的实施方式中,利用多个三角面顶点坐标值、预设缩放中心和缩放比例系数对待补偿工件stl模型进行缩放,得到缩放后的待补偿工件stl模型,包括:

9、基于多个三角面顶点坐标值和预设缩放中心,计算每个三角面顶点与预设缩放中心的距离值;基于多个距离值、预设缩放中心和缩放比例系数,确定缩放后的待补偿工件stl模型的多个三角面顶点坐标值;基于缩放后的待补偿工件stl模型的多个三角面顶点坐标值,确定缩放后的待补偿工件stl模型。

10、本专利技术提供的增材制造零件的尺寸补偿方法,通过结合预设缩放中心、缩放比例系数和计算得到的每个三角面顶点与预设缩放中心的距离值,可以确定出缩放后的多个三角面顶点坐标值,进一步,可以确定得到对应的缩放后的待补偿工件stl模型,为后续提高待补偿增材制造零件的尺寸精度提供了支持。

11、在一种可选的实施方式中,基于目标数据集,经过预设计算方法和迭代优化方法,确定目标尺寸补偿函数,包括:

12、基于目标数据集计算多个函数系数值;基于多个函数系数值确定初始尺寸补偿函数;基于初始尺寸补偿函数,返回获取待补偿增材制造零件的待补偿工件stl模型的步骤,反复迭代,直至待补偿工件stl模型的尺寸精度达到预设要求,得到目标尺寸补偿函数。

13、本专利技术提供的增材制造零件的尺寸补偿方法,通过迭代优化可以得到满足整个成型空间内用于控制尺寸精度的目标尺寸补偿函数,为后续提高待补偿增材制造零件的尺寸精度提供了支持。

14、在一种可选的实施方式中,基于目标数据集计算多个函数系数值,包括:

15、基于目标数据集构建第一方程组,第一方程组用于表征目标数据集和函数系数值的对应关系;对第一方程组求解,得到多个函数系数值。

16、在一种可选的实施方式中,基于目标数据集计算多个函数系数值,还包括:

17、基于目标数据集构建第二方程组,第二方程组用于表征目标数据集和函数系数值的变化量的对应关系;对第二方程组求解,得到多个变化量;基于多个变化量,计算多个函数系数值。

18、在一种可选的实施方式中,基于预设尺寸补偿函数和多个三角面顶点坐标值计算缩放比例系数,包括:通过下式的关系式计算缩放比例系数:

19、

20、式中:xori,yori,zori表示待补偿工件stl模型的三角面顶点处于成型空间坐标系中的原始坐标值;表示在成型空间坐标系中坐标为xori,yori,zori的待补偿工件stl模型的三角面顶点处由预设尺寸补偿函数计算的单一坐标轴方向的缩放比例系数;i,j,k表示预设尺寸补偿函数中待补偿工件stl模型的三角面顶点处于成型空间坐标系中的原始坐标xori,yori,zori的指数值;m表示i,j,k指数值的控制值;pijk表示预设尺寸补偿函数中xori,yori,zori指数值分别为i,j,k的自变量对应的系数值;m,i,j,k的值是0、1、2、3或者4,i+j+k≤m。

21、第二方面,本专利技术提供了一种增材制造零件的尺寸补偿装置,该装置包括:

22、排布与获取模块,用于获取待补偿增材制造零件的待补偿工件stl本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种增材制造零件的尺寸补偿方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于预设尺寸补偿函数、预设缩放中心和所述多个三角面顶点坐标值,经过预设处理方法,得到所述待补偿增材制造零件的尺寸误差值,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,利用所述多个三角面顶点坐标值、所述预设缩放中心和所述缩放比例系数对所述待补偿工件stl模型进行缩放,得到缩放后的所述待补偿工件stl模型,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述目标数据集,经过预设计算方法和迭代优化方法,确定目标尺寸补偿函数,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于所述目标数据集计算多个函数系数值,包括:

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于所述目标数据集计算多个函数系数值,还包括:

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述预设尺寸补偿函数和所述多个三角面顶点坐标值计算缩放比例系数,包括:通过下式的关系式计算缩放比例系数:

8.一种增材制造零件的尺寸补偿装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种计算机设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的增材制造零件的尺寸补偿方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种增材制造零件的尺寸补偿方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于预设尺寸补偿函数、预设缩放中心和所述多个三角面顶点坐标值,经过预设处理方法,得到所述待补偿增材制造零件的尺寸误差值,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,利用所述多个三角面顶点坐标值、所述预设缩放中心和所述缩放比例系数对所述待补偿工件stl模型进行缩放,得到缩放后的所述待补偿工件stl模型,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述目标数据集,经过预设计算方法和迭代优化方法,确定目标尺寸补偿函数,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:范小寒王朝龙孙宇成冯晓宏
申请(专利权)人:湖南华曙高科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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