熔融沉积式3D打印路径优化算法研究

作     者：韩兴国 宋小辉 殷鸣 陈海军 殷国富 HAN Xingguo1,2 SONG Xiaohui2,3 YIN Ming1 CHEN Haijun1 YIN Guofu1

作者机构：四川大学制造科学与工程学院成都610065 桂林航天工业学院机械工程学院桂林541004 南安普顿大学环境与工程学院 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2018年第49卷第3期

页      面：393-401,410页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金："十二五"国家科技支撑计划项目(2015BAF27B01) 国家自然科学基金项目(51705094) 四川省科技计划项目(2015GZ0036 2016GZ0195) 广西高校中青年教师基础能力提升项目(KY2016YB535) 

主　　题：3D打印 熔融沉积 路径规划 蚁群算法 区域合并 

摘      要：针对目前3D打印加工耗时长、生产效率低的特点,提出一种熔融沉积式3D打印路径优化算法。针对部分零件切片轮廓封闭曲线多的情况,提出一种基于蚁群算法的轮廓路径规划方法,合理规划各轮廓的打印顺序。采用平行扫描对切片截面进行填充,分析扫描线角度对打印效率和打印质量的影响,确定最优扫描线角度,将填充区域进行区域划分,提出了一种基于四点法的区域合并算法,并采用临近法对合并区域打印次序进行优化。运用该算法进行零件打印实验,与传统的平行扫描法比较,3组零件的单层轮廓路径长度分别缩短了19.5%、12.5%、10.7%,打印时间缩短了12.6%、11.6%、8.9%,打印零件的尺寸精度和表面质量均有所提高,结果表明,该算法健壮有效并且打印效率更高。