本發(fā)明涉及增材制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于特征的增材制造方法及裝置。

背景技術(shù)：

增材制造(additivemanufacturing，am)，又叫3d打印，是通過(guò)cad設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采用材料逐層累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，是快速成型技術(shù)的一種。該增材制造技術(shù)通常由3d建模、分層切片、路徑規(guī)劃、零件成型等步驟組成，由于其制造成本低、加工周期短，自20世紀(jì)80年代末期出現(xiàn)以來(lái)，取得了快速發(fā)展，在珠寶、鞋類(lèi)、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工、汽車(chē)、航空航天、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

然而，現(xiàn)有的模型切片分層方法主要基于三角面片模型，采用沿z軸的單方向分層，該切片分層方法對(duì)于懸空結(jié)構(gòu)需要增加支撐才能成形，不僅浪費(fèi)材料，而且增加了零件制造周期。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)提出了一些五軸切片分層方法，可根據(jù)打印物體的結(jié)構(gòu)改變切片的方向，但這些方法仍然基于三角面片模型，只能進(jìn)行平面的切片分層，仍然不適合含有曲面連接的結(jié)構(gòu)。

因此，采用現(xiàn)在的增材制造方法，對(duì)于懸空結(jié)構(gòu)需要增加支撐才能成形，增加了打印時(shí)間，使得打印的效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于特征的增材制造方法及裝置，以提高打印的效率。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于特征的增材制造方法，包括：

對(duì)零件模型進(jìn)行特征分解，得到第一類(lèi)特征和第二類(lèi)特征，所述第一類(lèi)特征為基于平面的特征，所述第二類(lèi)特征為基于曲面的特征；

根據(jù)m軸特征獲取所述第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑，m為大于0的整數(shù)；

根據(jù)n軸特征獲取所述第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑，n為大于0的整數(shù)，且n不等于m；

根據(jù)所述第一增材制造路徑和所述第二增材制造路徑對(duì)所述零件模型進(jìn)行增材制造。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述m＝3，所述n＝5。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述根據(jù)3軸特征獲取所述第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑，包括：

獲取3軸特征的第一幾何特征，所述第一幾何特征為拉伸特征、放樣特征、基于面片的3軸特征及基于邊界的3軸特征中的任一種；

獲取第一路徑規(guī)劃參數(shù)；所述第一路徑規(guī)劃參數(shù)包括：第一增材制造層高、第一路徑生成模式及第一路徑偏移量；

根據(jù)所述第一幾何特征和所述第一路徑規(guī)劃參數(shù)獲取所述第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一幾何特征和所述第一路徑規(guī)劃參數(shù)獲取所述第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑，包括：

根據(jù)所述第一幾何特征和所述第一增材制造層高確定所述第一類(lèi)特征中平面的邊界；

在所述邊界內(nèi)的區(qū)域根據(jù)所述第一路徑生成模式和所述第一路徑偏移量生成第一預(yù)設(shè)增材制造路徑；

對(duì)所述第一預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到所述第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一幾何特征為基于面片的3軸特征，所述根據(jù)所述第一幾何特征和所述第一增材制造層高確定所述第一類(lèi)特征中平面的邊界，包括：

根據(jù)所述第一幾何特征和所述第一增材制造層高構(gòu)造所述第一類(lèi)特征中的平面；

根據(jù)所述基于面片的3軸特征中的面片裁剪所述平面，得到所述第一類(lèi)特征中平面的邊界。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一幾何特征為基于邊界的3軸特征，所述根據(jù)所述第一幾何特征和所述第一增材制造層高確定所述第一類(lèi)特征中平面的邊界，包括：

根據(jù)所述第一幾何特征和所述第一增材制造層高構(gòu)造所述第一類(lèi)特征中的平面；

根據(jù)所述基于邊界的3軸特征中的邊界曲面裁剪所述平面，得到所述第一類(lèi)特征中平面的邊界。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述根據(jù)5軸特征獲取所述第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑，包括：

獲取5軸特征的第二幾何特征，所述第二幾何特征為基于面片的5軸特征或基于邊界的5軸特征；

獲取第二路徑規(guī)劃參數(shù)；所述第二路徑規(guī)劃參數(shù)包括：第二增材制造層高、第二路徑生成模式及第二路徑偏移量；

根據(jù)所述第二幾何特征和所述第二路徑規(guī)劃參數(shù)獲取所述第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第二幾何特征為基于面片的5軸特征，所述根據(jù)所述第二幾何特征和所述第二路徑規(guī)劃參數(shù)獲取所述第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑，包括：

根據(jù)所述第二增材制造層高偏移所述參考曲面，生成等距曲面；

根據(jù)所述基于面片的5軸特征中的面片裁剪所述等距曲面，生成包含邊界的空間曲面；

在所述包含邊界的空間曲面內(nèi)根據(jù)所述第二路徑生成模式和所述第二路徑偏移量生成第二預(yù)設(shè)增材制造路徑；

對(duì)所述第二預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到所述第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第二幾何特征為基于邊界的5軸特征，所述根據(jù)所述第二幾何特征和所述第二路徑規(guī)劃參數(shù)獲取所述第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑，包括：

根據(jù)所述第二增材制造層高偏移所述參考曲面，生成等距曲面；

根據(jù)所述基于邊界的5軸特征中的邊界曲面裁剪所述等距曲面，生成包含邊界的空間曲面；

在所述包含邊界的空間曲面內(nèi)根據(jù)所述第二路徑生成模式和所述第二路徑偏移量生成第二預(yù)設(shè)增材制造路徑；

對(duì)所述第二預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到所述第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于特征的增材制造裝置，包括：

分解模塊，用于對(duì)零件模型進(jìn)行特征分解，得到第一類(lèi)特征和第二類(lèi)特征，所述第一類(lèi)特征為基于平面的特征，所述第二類(lèi)特征為基于曲面的特征；

獲取模塊，用于根據(jù)m軸特征獲取所述第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑，m為大于0的整數(shù)；

所述獲取模塊，還用于根據(jù)n軸特征獲取所述第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑，n為大于0的整數(shù)，且n不等于m；

處理模塊，用于根據(jù)所述第一增材制造路徑和所述第二增材制造路徑對(duì)所述零件模型進(jìn)行增材制造。

本發(fā)明實(shí)施例提供的基于特征的增材制造方法及裝置，在對(duì)零件模型進(jìn)行增材制造時(shí)，通過(guò)先對(duì)零件模型進(jìn)行特征分解，得到第一類(lèi)特征和第二類(lèi)特征，第一類(lèi)特征為基于平面的特征，第二類(lèi)特征為基于曲面的特征；再根據(jù)m軸特征獲取第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑，并根據(jù)n軸特征獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑，在分別獲取到第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑和第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑之后，根據(jù)第一增材制造路徑和第二增材制造路徑對(duì)零件模型進(jìn)行增材制造，從而減少了打印時(shí)間，提高了打印效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于特征的增材制造方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于特征的增材制造特征的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑的流程示意圖；

圖5a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種葉輪模型的示意圖；

圖5b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輪轂的示意圖；

圖5c為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種葉片的示意圖；

圖5d為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種3軸特征的平面的示意圖；

圖5e為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種3軸特征的邊界的示意圖；

圖5f為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輪轂的第一增材制造路徑的示意圖；

圖5g為本發(fā)明提供實(shí)施例的一種5軸特征的偏移參考曲面的示意圖；

圖5h為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種5軸特征的曲面區(qū)域的示意圖；

圖5i為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種葉片的第二增材制造路徑的示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于特征的增材制造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類(lèi)似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例，例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

需要說(shuō)明的是，下面這幾個(gè)具體的實(shí)施例可以相互結(jié)合，對(duì)于相同或相似的概念或過(guò)程可能在某些實(shí)施例中不再贅述。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于特征的增材制造方法的流程示意圖，該基于特征的增材制造方法可以由基于特征的增材制造裝置執(zhí)行，示例的，該基于特征的增材制造裝置可以獨(dú)立設(shè)置，也可以集成在處理器中。具體請(qǐng)參見(jiàn)圖1所示，該基于特征的增材制造方法可以包括：

s101、對(duì)零件模型進(jìn)行特征分解，得到第一類(lèi)特征和第二類(lèi)特征。

其中，第一類(lèi)特征為基于平面的特征，第二類(lèi)特征為基于曲面的特征。示例的，在本發(fā)明實(shí)施例中，第一類(lèi)特征的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)，也可以為2個(gè)，在此，對(duì)于第一類(lèi)特征的個(gè)數(shù)，本發(fā)明不做具體限制。同理，對(duì)于第二類(lèi)特征的個(gè)數(shù)，本發(fā)明同樣不做具體限制。

s102、根據(jù)m軸特征獲取第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑。

其中，m為大于0的整數(shù)。

在分解得到第一類(lèi)特征和第二類(lèi)特征之后，就可以根據(jù)m軸特征獲取第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑。

s103、根據(jù)n軸特征獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

其中，n為大于0的整數(shù)，且n不等于m。

同樣的，在分解得到第一類(lèi)特征和第二類(lèi)特征之后，就可以根據(jù)n軸特征獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，s102和s103之前并無(wú)先后順序，可以先執(zhí)行s102，再執(zhí)行s103，也可以先執(zhí)行s103，再執(zhí)行s102，當(dāng)然，也可以同時(shí)執(zhí)行s102和s103，在此，本發(fā)明實(shí)施例只是以先執(zhí)行s102，再執(zhí)行s103為例進(jìn)行說(shuō)明，但并不代表本發(fā)明僅局限于此。

s104、根據(jù)第一增材制造路徑和第二增材制造路徑對(duì)零件模型進(jìn)行增材制造。

在分別獲取到第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑和第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑之后，就可以根據(jù)該第一增材制造路徑和第二增材制造路徑對(duì)零件模型進(jìn)行增材制造，從而減少了打印時(shí)間，提高了打印效率。

本發(fā)明實(shí)施例提供的基于特征的增材制造方法，在對(duì)零件模型進(jìn)行增材制造時(shí)，通過(guò)先對(duì)零件模型進(jìn)行特征分解，得到第一類(lèi)特征和第二類(lèi)特征，第一類(lèi)特征為基于平面的特征，第二類(lèi)特征為基于曲面的特征；再根據(jù)m軸特征獲取第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑，并根據(jù)n軸特征獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑，在分別獲取到第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑和第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑之后，根據(jù)第一增材制造路徑和第二增材制造路徑對(duì)零件模型進(jìn)行增材制造，從而減少了打印時(shí)間，提高了打印效率。

基于圖1對(duì)應(yīng)的實(shí)施例，在圖1對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，示例的，在本發(fā)明實(shí)施例中，m＝3，n＝5，當(dāng)然，本發(fā)明實(shí)施例只是以m＝3，n＝5為例進(jìn)行說(shuō)明，但并不代表本發(fā)明僅局限于此。該基于特征的增材制造方法還可以包括：

在對(duì)零件模型進(jìn)行特征分解，得到第一類(lèi)特征和第二類(lèi)特征之后，就可以分別對(duì)該第一類(lèi)特征和第二類(lèi)特征進(jìn)行增材制造路徑規(guī)劃，從而得到第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑和第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。具體過(guò)程請(qǐng)參見(jiàn)如下所示：

請(qǐng)參見(jiàn)圖2所示，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種增材制造特征的示意圖。零件模型的增材制造特征可以包括第一類(lèi)特征的第一幾何特征(如3軸特征)和第二類(lèi)特征的第二幾何特征(如5軸特征)。其中，3軸特征和5軸特征為增材制造特征的子特征，3軸特征可以包括：拉伸特征、放樣特征、基于面片的3軸特征和基于邊界的3軸特征；拉伸特征可以包括草圖輪廓、拉伸高度、拔模角度和壁厚；放樣特征可以包括草圖輪廓、引導(dǎo)線(xiàn)和壁厚；基于面片的3軸特征可以包括面片列表；基于邊界的3軸特征可以包括邊界曲面列表。5軸特征可以包括基于面片的5軸特征和基于邊界的5軸特征，基于面片的5軸特征可以包括面片列表；基于邊界的5軸特征可以包括邊界曲面列表。在獲取到3軸特征中的某一特征和5軸特征中的某一特征之后，就可以根據(jù)該3軸特征和5軸特征獲取零件模型的增材制造路徑。

在本發(fā)明實(shí)施例中，獲取第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑的過(guò)程可參見(jiàn)圖3所示，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑的流程示意圖。

s301、獲取3軸特征的第一幾何特征。

其中，第一幾何特征為拉伸特征、放樣特征、基于面片的3軸特征及基于邊界的3軸特征中的任一種。值得注意的是，該3軸特征是基于局部坐標(biāo)系定義的，且該3軸特征位于局部坐標(biāo)系的xy平面上，在z軸正方向一側(cè)。示例的，拉伸特征可以包括：草圖輪廓(只有一個(gè)，位于局部坐標(biāo)系xy平面上)、拉伸高度、拔模角度和壁厚(用于指示拉伸體是薄壁)等參數(shù)。放樣特征可以包括：草圖輪廓(至少有兩個(gè)，位于與局部坐標(biāo)系xy平面平行的平面內(nèi))、引導(dǎo)線(xiàn)(為單一曲線(xiàn)或多條曲線(xiàn)組合的曲線(xiàn))、壁厚(用于指示放樣體是薄壁)等參數(shù)?；诿嫫?軸特征可以包括：面片(面片信息存儲(chǔ)在面片列表參數(shù)中)，一般為三角面片?；谶吔绲?軸特征可以包括：平面或曲面包含的封閉實(shí)體(平面或曲面存儲(chǔ)在邊界曲面列表參數(shù)中)。

s302、獲取第一路徑規(guī)劃參數(shù)。

其中，第一路徑規(guī)劃參數(shù)可以包括：第一增材制造層高、第一路徑生成模式及第一路徑偏移量。第一路徑生成模式可以包括增材制造中常用的模式，如掃描線(xiàn)模式、zig-zag模式、輪廓線(xiàn)偏移模式等。

s303、根據(jù)第一幾何特征和第一增材制造層高確定第一類(lèi)特征中平面的邊界。

可選的，在本發(fā)明實(shí)施例中，s303根據(jù)第一幾何特征和第一增材制造層高確定第一類(lèi)特征中平面的邊界可以通過(guò)以下兩種可能的方式實(shí)現(xiàn)：

在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一幾何特征為拉伸特征或放樣特征，可以直接根據(jù)第一幾何特征和第一增材制造層高計(jì)算確定第一類(lèi)特征中平面的邊界。

在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一幾何特征為基于面片的3軸特征，s303可以包括：

根據(jù)第一幾何特征和第一增材制造層高構(gòu)造第一類(lèi)特征中的平面；根據(jù)基于面片的3軸特征中的面片裁剪平面，得到第一類(lèi)特征中平面的邊界。

在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一幾何特征為基于邊界的3軸特征，303可以包括：

根據(jù)第一幾何特征和第一增材制造層高構(gòu)造第一類(lèi)特征中的平面；根據(jù)基于邊界的3軸特征中的邊界曲面裁剪平面，得到第一類(lèi)特征中平面的邊界。

s304、在邊界內(nèi)的區(qū)域根據(jù)第一路徑生成模式和第一路徑偏移量生成第一預(yù)設(shè)增材制造路徑。

s305、對(duì)第一預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑。

在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)局部坐標(biāo)系矩陣m的逆矩陣對(duì)第一預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行變換，由于上述第一預(yù)設(shè)增材制造路徑是在局部坐標(biāo)系下，變換后的路徑坐標(biāo)為全局坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，從而得到第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例中，獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑的過(guò)程可參見(jiàn)圖4所示，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑的流程示意圖。

s401、獲取5軸特征的第二幾何特征。

其中，第二幾何特征為基于面片的5軸特征或基于邊界的5軸特征。值得注意的是，該5軸特征是基于局部坐標(biāo)系和參考曲面定義的，且該5軸特征位于該參考曲面上。示例的，基于面片的5軸特征可以包括：面片(面片信息存儲(chǔ)在面片列表參數(shù)中)，一般為三角面片?；谶吔绲?軸特征包括：平面或曲面包含的封閉實(shí)體(平面或曲面存儲(chǔ)在邊界曲面列表參數(shù)中)。

s402、獲取第二路徑規(guī)劃參數(shù)。

其中，第二路徑規(guī)劃參數(shù)可以包括：第二增材制造層高、第二路徑生成模式及第二路徑偏移量。第二路徑生成模式包括增材制造中常用的模式，如掃描線(xiàn)模式、zig-zag模式、輪廓線(xiàn)偏移模式等。

s403、根據(jù)第二幾何特征和第二路徑規(guī)劃參數(shù)獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

其中，第二增材制造路徑可以包含空間位置坐標(biāo)和工具方向，工具方向可設(shè)置為曲面的法向。

可選的，在本發(fā)明實(shí)施例中，s403根據(jù)第二幾何特征和第二路徑規(guī)劃參數(shù)獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑可以通過(guò)以下兩種可能的方式實(shí)現(xiàn)：

在第一種可能的方式中：第二幾何特征為基于面片的5軸特征，s403可以包括：

根據(jù)第二增材制造層高偏移參考曲面，生成等距曲面；根據(jù)基于面片的5軸特征中的面片裁剪等距曲面，生成包含邊界的空間曲面；在包含邊界的空間曲面內(nèi)根據(jù)第二路徑生成模式和第二路徑偏移量生成第二預(yù)設(shè)增材制造路徑；對(duì)第二預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

其中，在參考曲面內(nèi)需要偏移曲線(xiàn)生成第二預(yù)設(shè)增材制造路徑時(shí)，偏移距離根據(jù)第二路徑偏移量設(shè)定，偏移計(jì)算是按測(cè)地線(xiàn)距離進(jìn)行計(jì)算，保證所述偏移距離是參考曲面上的距離。此外，根據(jù)局部坐標(biāo)系矩陣m的逆矩陣對(duì)第二預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行變換，由于上述第二預(yù)設(shè)增材制造路徑是在局部坐標(biāo)系下，變換后的路徑坐標(biāo)和工具方向?yàn)槿肿鴺?biāo)系下的坐標(biāo)值。

在第二種可能的方式中，第二幾何特征為基于邊界的5軸特征，s403可以包括：

根據(jù)第二增材制造層高偏移參考曲面，生成等距曲面；根據(jù)基于邊界的5軸特征中的邊界曲面裁剪等距曲面，生成包含邊界的空間曲面；在包含邊界的空間曲面內(nèi)根據(jù)路徑生成模式和路徑偏移量生成第二預(yù)設(shè)增材制造路徑；對(duì)第二預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，s301-s305和s401-s403之前并無(wú)先后順序，可以先執(zhí)行s301-s305，再執(zhí)行s401-s403，也可以先執(zhí)行s401-s403，再執(zhí)行s301-s305，當(dāng)然，也可以同時(shí)執(zhí)行s301-s305和s401-s403，在此，本發(fā)明實(shí)施例只是以先執(zhí)行s301-s305，再執(zhí)行s401-s403為例進(jìn)行說(shuō)明，但并不代表本發(fā)明僅局限于此。

在分別得到第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑和第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑之后，就可以根據(jù)第一增材制造路徑和第二增材制造路徑對(duì)零件模型進(jìn)行增材制造，從而減少了打印時(shí)間，提高了打印效率。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，以零件模型為葉輪模型為例進(jìn)行說(shuō)明，請(qǐng)參見(jiàn)圖5a所示，圖5a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種葉輪模型的示意圖。在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)該葉輪模型進(jìn)行增材制造時(shí)，先對(duì)該葉輪模型進(jìn)行特征分解，得到第一類(lèi)特征(即輪轂)和第二類(lèi)特征(即葉輪)，請(qǐng)參見(jiàn)圖5b和圖5c所示，圖5b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輪轂的示意圖，圖5c為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種葉片的示意圖；其中，輪轂特征為基于邊界的3軸特征，其局部坐標(biāo)系原點(diǎn)位于輪轂底面中心，xy平面與輪轂底面重合；葉片特征為基于邊界的5軸特征，其參考曲面為輪轂面，對(duì)于基于邊界的3軸特征的輪轂，輪轂對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑規(guī)劃過(guò)程如下：根據(jù)第一增材制造層高構(gòu)造與局部坐標(biāo)系xy平面平行的平面，請(qǐng)參見(jiàn)圖5d所示；圖5d為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種3軸特征的平面的示意圖；用輪轂特征的幾何體裁剪平面，可得需要堆積材料平面區(qū)域的邊界，請(qǐng)參見(jiàn)圖5e所示；圖5e為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種3軸特征的邊界的示意圖；在需要堆積材料的平面區(qū)域內(nèi)生成第一增材制造路徑，工具方向與z軸平行，其中某一層的路徑可參見(jiàn)圖5f所示，圖5f為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輪轂的第一增材制造路徑的示意圖，由此可得到3軸特征的輪轂的第一增材制造路徑。

對(duì)于基于邊界的5軸葉片特征，其局部坐標(biāo)系與輪轂坐標(biāo)系相同，葉片對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑規(guī)劃過(guò)程如下：根據(jù)第二增材制造層高偏移參考曲面，可參見(jiàn)圖5g所示，圖5g為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種5軸特征的偏移參考曲面的示意圖，用葉片特征幾何體裁剪偏移后的曲面，得到需要堆積材料的曲面區(qū)域，請(qǐng)參見(jiàn)圖5h所示；圖5h為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種5軸特征的曲面區(qū)域的示意圖；在需要堆積材料的曲面區(qū)域內(nèi)生成第二增材制造路徑，其中某一層的路徑可參見(jiàn)圖5i所示，圖5i為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種葉片的第二增材制造路徑的示意圖，由此可得5軸特征的葉輪的第二增材制造路徑。最后，如果局部坐標(biāo)系與全局坐標(biāo)系不同，則進(jìn)行增材制造路徑的變換過(guò)程，進(jìn)而完成葉輪的基于特征的增材路徑規(guī)劃過(guò)程。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于特征的增材制造裝置60的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)參見(jiàn)圖6所示，當(dāng)然，本發(fā)明實(shí)施例只是以圖6為例進(jìn)行說(shuō)明，但并不代表本發(fā)明僅局限于此。該基于特征的增材制造裝置60可以包括：

分解模塊601，用于對(duì)零件模型進(jìn)行特征分解，得到第一類(lèi)特征和第二類(lèi)特征，第一類(lèi)特征為基于平面的特征，第二類(lèi)特征為基于曲面的特征。

獲取模塊602，用于根據(jù)m軸特征獲取第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑，m為大于0的整數(shù)。

獲取模塊602，還用于根據(jù)n軸特征獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑，n為大于0的整數(shù)，且n不等于m。

處理模塊603，用于根據(jù)第一增材制造路徑和第二增材制造路徑對(duì)零件模型進(jìn)行增材制造。

可選的，獲取模塊602，具體用于獲取3軸特征的第一幾何特征，第一幾何特征為拉伸特征、放樣特征、基于面片的3軸特征及基于邊界的3軸特征中的任一種；獲取第一路徑規(guī)劃參數(shù)；第一路徑規(guī)劃參數(shù)包括：第一增材制造層高、第一路徑生成模式及第一路徑偏移量；根據(jù)第一幾何特征和第一路徑規(guī)劃參數(shù)獲取第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑。

可選的，獲取模塊602，具體用于根據(jù)第一幾何特征和第一增材制造層高確定第一類(lèi)特征中平面的邊界；在邊界內(nèi)的區(qū)域根據(jù)第一路徑生成模式和第一路徑偏移量生成第一預(yù)設(shè)增材制造路徑；對(duì)第一預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到第一類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第一增材制造路徑。

可選的，第一幾何特征為基于面片的3軸特征，獲取模塊602，具體用于根據(jù)第一幾何特征和第一增材制造層高構(gòu)造第一類(lèi)特征中的平面；根據(jù)基于面片的3軸特征中的面片裁剪平面，得到第一類(lèi)特征中平面的邊界。

可選的，第一幾何特征為基于邊界的3軸特征，獲取模塊602，具體用于根據(jù)第一幾何特征和第一增材制造層高構(gòu)造第一類(lèi)特征中的平面；根據(jù)基于邊界的3軸特征中的邊界曲面裁剪平面，得到第一類(lèi)特征中平面的邊界。

可選的，獲取模塊602，具體用于獲取5軸特征的第二幾何特征，第二幾何特征為基于面片的5軸特征或基于邊界的5軸特征；獲取第二路徑規(guī)劃參數(shù)；第二路徑規(guī)劃參數(shù)包括：第二增材制造層高、第二路徑生成模式及第二路徑偏移量；根據(jù)第二幾何特征和第二路徑規(guī)劃參數(shù)獲取第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

可選的，第二幾何特征為基于面片的5軸特征，獲取模塊602，具體用于根據(jù)第二增材制造層高偏移參考曲面，生成等距曲面；根據(jù)基于面片的5軸特征中的面片裁剪等距曲面，生成包含邊界的空間曲面；在包含邊界的空間曲面內(nèi)根據(jù)第二路徑生成模式和第二路徑偏移量生成第二預(yù)設(shè)增材制造路徑；對(duì)第二預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

可選的，第二幾何特征為基于邊界的5軸特征，獲取模塊602，具體用于根據(jù)第二增材制造層高偏移參考曲面，生成等距曲面；根據(jù)基于邊界的5軸特征中的邊界曲面裁剪等距曲面，生成包含邊界的空間曲面；在包含邊界的空間曲面內(nèi)根據(jù)第二路徑生成模式和第二路徑偏移量生成第二預(yù)設(shè)增材制造路徑；對(duì)第二預(yù)設(shè)增材制造路徑進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到第二類(lèi)特征對(duì)應(yīng)的第二增材制造路徑。

本發(fā)明實(shí)施例所示的基于特征的增材制造裝置，可以執(zhí)行上述方法實(shí)施例所示的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理以及有益效果類(lèi)似，此處不再進(jìn)行贅述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：rom、ram、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。