本发明属于电弧增材制造技术领域，特别是涉及一种增材制造模型处理系统。
背景技术：
目前，针对低成本、高质量的金属材料的增材制造工艺的研究成为国内外的热门，根据高能束热源可分为电弧增材制造、激光增材制造、电子束增材制造等技术，原材料一般有金属粉末和焊丝两种形式。电弧焊接增材制造技术(WAAM)是一种利用逐层熔覆原理，采用熔化极惰性气体保护焊接(MIG)、钨极惰性气体保护焊接(TIG)以及等离子体焊接电源(PA)等焊机产生的电弧为热源，通过丝材的添加，在程序的控制下，根据三维数字模型由线-面-体逐渐成形出金属零件的先进数字化制造技术，其具有沉积效率高；丝材利用率高；整体制造周期短、成本低；对零件尺寸限制少；易于修复零件等优点，还具有原位复合制造以及成形大尺寸零件的能力。
增材制造系统是增材制造技术中的灵魂，其中最为关键的是从零件模型到增材制造技术接口，即增材制造机械的数据转换和模型处理系统。目前。基于零件模型的增材制造的系统的研究开发主要有三个部分：零件模型获取系统，模型处理系统和监控系统。零件模型获取系统负责描述零件的几何造型和几何特征等；模型处理系统负责做空间变换，选择加工方向，进行模型分层，截面轮廓数据处理以及扫描路径规划(二维轮廓偏置和填充网格)等；监控系统负责增材制造加工过程分层信息的输入，参数设定以及在线质量检测等。在增材制造的软件系统中零件模型获取系统可以采用市场上已有的CAD系统或自行开发相关系统，而模型处理系统与监控系统需要增材制造系统厂商自行开发。
目前，国内外增材制造系统存在诸多不足，主要表现在如下四个方面：
(1)增材制造系统无标准化。绝大多数的增材制造系统仍具有技术初期的典型特点，大多随设备安装且依赖设备，只能与开发商自己的增材制造工艺相匹配，而市场上增材制造系统自成体系，不同增材制造系统间相互交换数据非常困难。
(2)增材制造系统二次开发难。目前的增材制造系统只能在固定设备上安装，相对封闭，没有统一的数据接口，用户无法按照自己的具体要求进行该技术的二次开发，且无法进行不同工艺的集成。
(3)由于零件模型与增材制造的接口系统开发的困难性和相对独立性，有时需要第三方数据交换接口系统起桥梁作用。
(4)价格昂贵，功能不足。增材制造系统的专业开发商提供的增材制造系统价格都十分昂贵，而且仅限于模型处理模块，大多只具备模型显示、切片、路径规划等基本功能，后续的数控加工和质量在线检测等功能则需要用户自行解决。
技术实现要素：
本发明所解决的技术问题是，提供一种增材制造模型处理系统，包含方便用户操作的良好界面，能用于对增材制造的模型进行快速稳定地处理，并输出加工端的指令文件。
为解决上述技术问题，本发明采取的一个技术方案是：提供一种增材制造模型处理系统，包括：用户操作显示界面、模型载入模块、分层切片模块、层片显示模块、路径规划模块和加工指令输出模块。用户操作显示界面包含输入模块和层片显示界面，通过输入模块设定和修改参数值，模型载入模块用于读取模型数据，并根据从输入模块读入的参数值对模型数据进行拓扑处理，分层切片模块根据从输入模块读入的参数值对模型载入模块载入的模型进行分层切片处理，得到各层片轮廓数据，层片显示模块用于将分层切片模块的结果数据传送到用户操作显示界面上的层片显示界面，路径规划界面用于对分层切片模块得到的层片轮廓线进行扫描填充，并生成加工路径，加工指令输出模块用于将路径规划模块生成的加工路径转换为加工端指令并输出指令文件。
进一步的，路径规划模块包括分区划分模块和扫描填充模块。
进一步的，分区划分模块可将分层切片模块得到的层片轮廓划分为互不相连的多个独立部分。
进一步的，扫描填充模块包括直线往复扫描填充和轮廓偏置扫描填充两种方法，可根据分区划分模块得到的层片轮廓中互不相连的多个独立部分的不同形态，采用不同的方法。
本发明相对于现有技术相比具有显著优点：
1、通过对模型拓扑信息的计算，提高对模型分层切片的效率；2、通过增加层片显示模块，使用户可以提前判断分层效果，减少因分层质量差造成的后续无意义劳动，提高系统的可靠性和增材制造的效率；3、将层片轮廓划分为互不相连的多个独立部分，分别对这些独立部分轮廓进行路径规划，可防止产生不必要的多余运动路径，或因为加工次序的混乱造成加工头碰撞事故的发生；4、通过对不同类型的层片轮廓形态提供不同的扫描填充方法，提高模型的精度和增材制造的质量。
附图说明
图1是本发明增材制造模型处理系统的原理框图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
一种增材制造模型处理系统，包括：用户操作显示界面1，模型载入模块2，分层切片模块3，层片显示模块4，路径规划模块5和加工指令输出模块6。
用户操作显示界面1包括输入模块和层片显示界面，其中输入模块用于输入设定和修改参数值，层片显示界面用于显示层片显示模块4传送过来的层片轮廓数据。模型载入模块2用于读取载入模型几何信息数据，并根据从输入模块读入的参数值对所读取的模型数据进行拓扑计算，分层切片模块3根据从输入模块读入的参数值对模型载入模块载入的模型进行切片，得到层片轮廓数据，并对层片轮廓数据进行优化，层片显示模块将层片轮廓数据传送到层片显示界面，路径规划模块5对层片轮廓数据进行扫描填充，并生成加工路径，加工指令输出模块6将加工路径转换为加工端控制指令并输出指令文件。
路径规划模块5包含包括分区划分模块和扫描填充模块。分区划分模块可将分层切片模块得到的层片轮廓划分为互不相连的多个独立部分。扫描填充模块包括直线往复扫描填充和轮廓偏置扫描填充两种方法，可根据分区划分模块得到的层片轮廓中互不相连的多个独立部分的不同形态，采用不同的方法。
加工指令模块6还包含电弧焊接工艺参数设定功能，并可将电弧焊接工艺参数结合进加工路径当中。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。