孔洞特征模型特征分割及自适应分层算法
2023-12-21潘科峰孔令旺赵刚
精密成形工程 2023年12期
潘科峰,孔令旺,赵刚
(1.青田县职业技术学校 智能制造学部,浙江 丽水 323900;2.吉林工程职业学院 信息工程学院,吉林 四平 136000;3.吉林大学,长春 130021)
近年来,3D 打印技术已经成为智能制造领域的研究热点。3D 打印技术本质上采用了离散堆叠的思想,离散过程是指通过计算机对三维数据模型进行分层,获得一系列的二维平面轮廓。堆叠是指使用打印耗材逐层填入模型二维平面轮廓内,完成整个模型的实体制造过程[1-2]。由于3D 打印逐层叠加的制造原理,模型表面会出现“阶梯”状层纹,当层厚较大时,阶梯效应较为明显,模型的成形质量较差[3-4]。为了提升熔融沉积成形3D 打印的制件质量,减小阶梯效应对模型精度的影响,一般采用减小分层厚度的方式,但是该方式会增加模型成形耗时,因此传统等厚分层不能很好地解决成形质量和打印耗时之间的矛盾。自适应分层能够根据模型的轮廓特点自行调整分层的层厚,在一定程度上能够提升制件的成形质量,减少打印耗时。传统等厚分层和自适应分层均采用整体式分层的策略,对于孔洞特征模型,通过调整模型整体分层层厚来平衡成形质量和打印耗时的效果较差。
模型分割能够根据模型特征将模型分成不同部分,再对不同部分的模型进行分层处理,进而提升模型的成形质量。Wang 等[5]基于视觉显著性的分割方法,通过水平和垂直分割平面,将模型分为多个段块,然后对每个分割段进行了自适应分层处理。……
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