具有晶格填充结构的自由曲面零件的多轴无支撑打印
图形学
2020-07-02 v1 计算几何
摘要
在增材制造中，填充结构常用于减轻实体零件的重量与成本。目前大多数填充结构生成方法基于传统的 2.5 轴打印配置，虽能满足填充的自支撑条件，却存在成品表面已知的阶梯效应以及对悬垂特征需大量支撑的问题。本文基于新兴的连续多轴打印配置，提出一种新的晶格填充结构生成算法，能够同时满足填充的自支撑条件与零件边界面的无支撑要求。该算法关键依赖于嵌入实体模型四面体网格中的三个相互正交的测地距离场。这三个测地距离场的等测地距离面的交线自然形成所需的晶格填充结构，而填充密度可通过调整等值方便地控制。每个弯曲切片层中的晶格填充图案被裁剪以贴合欧拉图，从而生成连续打印路径，有效减少打印过程中的喷嘴回抽。此外，为满足无碰撞要求并提高打印效率，我们还提出了一种打印顺序优化算法，用于确定连通晶格填充的无碰撞打印顺序，力求减少喷嘴的空行程长度。我们在计算机仿真与实物打印中进行了充分实验，结果初步证实了本方法的优势。
引用
@article{arxiv.2007.00413,
title = {Multi-Axis Support-Free Printing of Freeform Parts with Lattice Infill Structures},
author = {Yamin Li and Kai Tang and Dong He and Xiangyu Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.00413},
year = {2020}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2003.05938