1.本发明涉及一种增材制造的配件，尤其是涉及一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑及其设计方法。
背景技术：
2.增材制造尽管理论上可以制造几乎所有的形状，但在实际操作中，由于切片模式的限制。打印需要限制悬空角，不得出现悬空结构，这就造成了很多结构无法打印，或者需要添加合理的支撑结构。如立方体的顶角、直角三棱锥的顶角落地时，对其他面的打印，需要增加底座将立方体或直角三棱锥支撑，从而对其他面进行打印。
3.目前，一些新型的立方体周期对称结构模型在摆放时会出现无支撑的悬空结构，如负泊松比结构，所以一般情况无法打印。
技术实现要素：
4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑及其设计方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑，包括支座，以及开设在支座顶部与立方体顶角相匹配的凹槽。
7.进一步的，所述支座为三棱锥。
8.进一步的，所述支座为三棱锥竖向切角，底面为六边形。
9.进一步的，所述凹槽的底角在支座底面或在支座内。
10.进一步的，所述支座为点阵结构或实体结构。
11.更优选的，所述支座为点阵结构，更加轻量化。
12.一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑的设计方法，具体步骤如下：
13.(a)将待加工立方体单元旋转至要求位置，即使需要加工的平面与底面相平行；
14.(b)创建支座；
15.(c)将支座对立方体作布尔差集，取做完差集部分，即得到底座支撑。
16.进一步的，步骤(c)中：支座做完差集部分进行竖切切角或悬空斜切或突出斜切，减少不必要的材料和空间。
17.进一步的，底座支撑为由轻量化的空心多孔结构或点阵网格结构填充得到的多孔性支撑。
18.与现有技术相比，本发明能够为顶角向下的不平衡结构提供必要的稳定支撑，使得顶角向下的立方体单元结构能够稳定摆放，从而便于3d打印的进行。
附图说明
19.图1为本发明实施例1中构造的支撑底座的结构示意图；
20.图2为本发明实施例1中切角后的支撑底座的结构示意图；
21.图3为本发明实施例2中构造的支撑底座的结构示意图。
22.图中标号所示：
23.1、支座，2、凹槽。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
25.实施例1
26.一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑，包括支座1，以及开设在支座1顶部与立方体顶角相匹配的凹槽2。支座1为三棱锥或三棱锥竖向切角形成六边形底面。凹槽2的底角在支座1底面或在支座1内。支座1内可进行轻量化空心化设计，如设计成点阵结构，保证对结构有足够的支持强度。
27.构造一个3mm
×
3mm
×
3mm外形正方体的支撑，具体操作如下：
28.1.先把正方体旋转至要求位置，具体如下：
29.a)以上平面左上角为旋转中心绕z轴旋转-45
°
。
30.b)以零件默认中心为旋转中心绕y轴旋转54.745
°
。
31.c)最终正方体两个各自以一个顶点向下，与该点相邻的三个顶点围成的平面相平行的摆放位置。
32.2.在添加相关支撑，具体的做法如下：
33.a)创建底面中心到顶点距离为7.349mm，高度为5.196mm的三棱锥，此三棱锥顶角朝上，三个相邻面的顶角都为90
°
。
34.b)将三棱锥的高为旋转轴，旋转60
°
使得三棱锥的侧面与立方体的下方三个平面平行。
35.c)平移三棱锥，使得三棱锥顶角与立方体的上方顶角相重合，侧面与该顶角所处在的立方体上方三面重合。
36.d)创建一个边长与负泊松比结构一致(即边长为3mm)的实心立方体。
37.e)将三棱锥对实心立方体作布尔差集，取三棱锥做完差集部分。
38.f)将负泊松比结构平移到被扣除的实心立方体空位部分，并使用程序内部修复破面功能对模型修复。
39.为了减少不必要的打印底座，可以采取切角的方法。优选为竖切，竖切方式为极限的切角使得立方体与底面平行的六个顶角构成六边形，而当样品为长方体时，竖直方向投影到底面的最小部分。也可以是悬空斜切或突出斜切，则在最小投影面上设置倾斜锥角进行。
40.此外，上述所得到的底座支撑可以由轻量化的空心多孔结构或点阵网格结构填充得到，构成多孔性支撑，只要保证对结构有足够的支持强度即可。
41.实施例2
42.当待打印的样品为多个立方体拼接形成的长方体时，凹槽2的形状与该长方体的
一个角相匹配，如图3所示。
43.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。