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GB／T 39331-2020 增材制造 数据处理通则.pdf

增材制造数据处理通贝

本标准规定了增材制造数据交换的基本原则，给出了用于增材制造信息交换的描述零件几何形状 盲息的术语和定义，概述了数据交换方法的文件类型、数据格式以及用途等。 本标准包含以下内容： 给出了一种实现数据交换的格式， 介绍增材制造数据处理的发展现状； 概述现行的典型文件格式类型； 一指导使用标准的人员理解数据交换的必要特性。 本标准适用于增材制造工艺和软件系统的用户和制造商，适用于所有增材制造工艺，尤其适用于： 包含软件的增材制造系统和设备的制造商； 从事计算机辅助设计/计算机辅助工程（CAD/CAE)的软件工程师； 逆向工程系统开发人员； 从事几何形状及尺寸检测的测试人员。

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T35351增材制造术语 GB/T35352增材制造文件格式（GB/T35352—2017，ISO/ASTM52915：2016山西地标12J7-2.pdf，IDT）

GB/T35351界定的术语和定义适用于本文件

零件完整的三维数据信息是增材制造的基础，通常由三维CAD建模或逆向工程生成（见图1）。

4.1.2.2三维数字化（逆向工程）

逆向工程是用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构 实物的CAD模型的过程。逆向工程特别适用于根据经验绘制并包含自由曲面的模型，因为这类模型 很难直接通过三维CAD建模生成。

4.1.2.3曲面重建

算机生成的点云，利用足够的拓 扑信息生成能够用数学语言描述的 这些数据可以单独存储或集成到 现有的CAD体模型中。利用逆向工

边形面片化/三角形面片

该方法利用三维数字化后的点云或三维CAD建模后的体模型生成基于体的面模型。物体表面用 许多微小的多边形面片表示。面片的数量和大小决定了实际曲面几何形状的重构精度，最终生成STL 格式文件。

4.1.2.5切片处理

切片处理是所有增材制造过程中必不可少的预处理阶段，将面片化的体模型切片成若干连续层，并 记录每层中包含的信息。片层轮廓线数据在Z轴方向不再相互关联，导致在Z轴方向不能再进行后续 缩放。设定必要参数（如层厚度）后，切片过程通过软件自动执行。其他系统需要单独的软件来准备和 存储这类层数据。

数据流中最常用的接口格式在4.2.2～4.2.6中进行了说明。 STL格式是数据传输的标准数据格式。一些系统可以读取和处理VRML格式的数据。 如果由于没有接口模块（并非所有CAD软件都提供标准接口）而无法导出STL格式，则可以通过 接口格式（如STEP或IGES)将数据传输到其他CAD软件，然后输出STL格式文件。 注：当通过第三方的通用接口进行数据传输时，可能会出现数据转换方面的问题。尽管已经建立了相关的标准，不 同的通用接口在数据传输的功能上还是会有很大的差别，并且接口两端的程序也可能对所传输数据的精度具 有不同要求，

式。体模型的边界曲面由三角形面片及其法向量描述。STL数据集可以使用ASCII码或二进制表示 来存储，前者可读性强，后者数据量小。由于几何图形面片化的不可逆性，STL数据格式往往不适合在 CAD/CAM系统之间交换数据

4.2.3VRML(WRL)

初始图形交换规范IGES是CAD数据交换格式的一种，用于产品几何和几何标注信息的交

产品模型数据交换标准STEP是一种用于描述和交换不同CAD系统之间的产品模型数据的通用 接口格式，可用交换几何数据（如DXF或IGES)和产品数据（如颜色、文本或图层信息）。所有形式的 CAD数据模型都可以通过STEP集成在线框模型、面模型或体模型中。

AMF是一种基子XML的增材制： 理、结构和元数据（见GB/T35352）

4.3.1数据质量对于零件质量的重要性

对基于STL数据集的几何模型进行数据质量检测和修复是确保使用增材制造技术顺利进行高质 量的零件制造的先决条件。下列是需要注意的事项： 面模型的所有表面应通过修饰平滑地连接在一起，从而形成表面封闭的模型； 一所有表面应被调整到可以清晰地识别物体体积 一进行三角形切面时JG／T 559-2018标准下载，不应选择任何辅助工具（如图层、柱面、轴线、要素等）； 一在进行多边形切面/三角形切面之前，最好将面模型转换为体模型。 对质量较差的数据应进行修复并确认，建议提供准确标注尺寸的图纸，

4.3.2STL输出参数

在输入STL数据集时，输出参数的设置决定多边形切面/三角形切面的精度，进而决定所获得几何 模型的精度。分辨率太低会影响模型的精度和外观；分辨率太高则导致文件过大，并且会增加模型预处 理时间（如表1所示）

数据集中可能的格式错误及其对制造工艺和零件

可根据CAD程序设置各种导出参数： 弦高、长宽比和分辨率； 表面公差、表面绝对平滑度、面片绝对偏差、最大偏差距离、转换公差、相邻公差等； 一三角形公差、角度公差、角度控制、曲面平面角等。 对于一些不准许在导出过程中设置单独参数的程序，输出参数将调整为显示参数。在这种情况下， 应注意确保程序中已通过事先调整选择了足够高的显示分辨率。 通过增加面片数量来提高模型质量会导致文件尺寸过大增加预处理时间，在不会导致模型缺陷的 条件下应尽量减少面片数量。

3.3数据处理中的特殊注意事项

【冀】12J3-1：外墙外保温4.33.1机械加工余