Почему чаще всего используется «плоский 2,5D-нарез» вместо «неплоского 3D-нарезки»?

Степени свободы

2D имеет 3 степени свободы: X, Y и одно вращение. В результате вы можете описать любой объект в 2D, определив его центральное положение и поворот, при котором находится начальная точка его поверхности, а затем ссылаясь на его форму.

3D имеет 6 степеней свободы: положение X, Y и Z, а также вращение вокруг каждой из осей. Описать 3D-объект гораздо сложнее.

Принтеры обычно работают с полностью ограниченным вращением после нарезки. Традиционная обработка имеет ограниченный доступ по оси Z без 4-й оси или использования 5-осевого рычага, а глубина ограничена длиной инструмента.

Нарезка – это ряд математических 2D-процессов

При нарезке слайсер создает кусочки толщиной слоя. Затем они интерпретируются путем проецирования в центр наименьшего контура, который может поместиться повсюду в теле, и поднятия этого контура в центр среза.

Стопка контуров — это, по сути, внешняя поверхность, уменьшенная до множества 2D-объектов. Поскольку размещение объекта уже зафиксировало его вращение, каждый контур необходимо решить для двух переменных траектории: X и Y.

Просто сложив все эти результаты в 3D-объект.

2,5D – это термин механической обработки

Традиционная механическая обработка создает 3D-объекты. Однако обработка с использованием 2,5D-настройки не создает подрезов, поскольку в большинстве случаев при этом используется только цилиндрический инструмент. . Эта обработка работает путем проецирования верхнего элемента на плоскость и наличия не более одной координаты Z. Это означает, что можно легко создать «карту высот». поверхности предмета.

Поверхности в неплоском картографировании схожи: в верхних примерах много традиционной 2D-печати и один верхний слой, который следует 2,5D- пути машины, что, напомним, представляет собой упрощенную 3D-систему координат.

Решая только последний слой для координат пути X, Y и Z и запрещая подрезы, время решения можно значительно сократить, что приводит к более быстрой нарезке и позволяет тратить больше времени на уточнение путей печати. Алгоритмы решения траектории 2,5D также гораздо лучше изучены по сравнению с традиционной обработкой, в то время как настоящая 3D-обработка требует, чтобы обрабатывающий инструмент перемещался со всеми степенями свободы.

Многослойный 2,5 D

Пример (a) ниже отличается от традиционного 2,5 D, но его можно уменьшить обратно до 2,5 D. Разрезая предмет неплоскими слоями, которые повторяют геометрию дна, эту геометрию можно решить как траекторию машины 2,5 D, а затем следующий слой решается со смещением выше этого. Однако неплоская резка предмета может оказаться очень сложной, особенно с более сложной геометрией, чем простая арка.