物件分類

如前所述，在進行多種材料積層加工製程中，需將每切層後產生所有2D 剖面 輪廓拆解為單一物件，並將所有物件進行排序規劃產生合宜的加工順序，才能順 利完成積層。因此如何將切層剖面中的輪廓取出給予正確的材料種類，並依據輪 廓幾何關係定義物件間之層級及群組關係進行分類，以便於進行物件的邏輯性之 排序演算。圖3-21 所示，為決定物件積層加工順序的製程流程圖，因此如何將切 層中的輪廓擷取成單一物件以及進行層級與群組的分類為此節將探討的問題。

A 物件 B 薄片材料

間隙

工件

壓合

圖3-21 決定物件積層加工順序之步驟流程圖 (a) 物件擷取方法

一般製作單材質的原型工件，僅需將實體模型直接切層即可進行積層加工，

而多材質的工件為要區分物件中的材質種類，因此要將不同材質的實體模型予以 分離，各自進行切層處理，方能得到每切層中物件的材質種類。圖 3-22(a)所示，

切層圖中具有三種不同材質與五組物件的切層剖面圖，將其依據不同材質的實體 模型分別進行切層處理，即可得到圖3-22(b)綠色方的剖面物件、圖 3-22(c)三個紅 色的剖面物件及3-22(d)藍色菱形的剖面物件。

由於多種材料的積層加工是將加工層內每個 2D 輪廓（封閉曲線圖形）皆視 為一組物件進行加工，因此取得在同一切層高度的不同材種的剖面圖後，需將剖 面圖中所有物件分別取出，以便進行排序演算決定加工順序。其方法是將切層中

多材質之實體模型

各材質之實體模型 分別切層處理

定義各物件材質、

群組與層級等關係

決定各物件 積層加工之順序

進行物件加工

由外向內方式擷取物件輪廓，外內迴圈依序為1 及 2，其中編號 1 之迴圈可產生 A 物件的實體面積。同理，圖3-23(b)為 B 材質的剖面圖，圖中有一組菱形的中空物 件B，依據由外向內擷取方式，可得到外內迴圈依序為 1 及 2，其中編號 1 之迴圈 可產生 B 物件的實體面積。圖 3-23(c)則為 C 材質的剖面圖，由圖可知內部具有 C1、C2、C3 三組不同之物件，將物件的圖形輪廓由外向內擷取即可得知各物件之 迴圈編號各為1a、2a、3a 與 1b，其中 C1 為中空物件被兩組 1a 與 2a 封閉迴圈所 包圍，1a 迴圈即為物件之外輪廓，可形成實體面積，內部圓球物件則為第 3a 迴圈

（a） （b）

（c） （d）

圖3-22 各種材料的切層剖面圖，(a)為所有材質的切層剖視圖，(b)為單一物件綠 色材質的切層剖視圖，(c)為具三組物件之紅色材質的切層剖視圖，(d)為單一物件 藍色材質的切層剖視圖。

所包圍，亦即為此物件之外輪廓，而三角形物件被另一組1b 迴圈所包圍，並可形

(b) 物件排序

3-25 所示，即為物件的排序流程方法。首先依序任取兩組物件判斷是否皆已經存

一回的交叉演算共產生[B]，[A,C]，[D]，[A,E]，[F]，[A,G]六組矩陣。

N

圖3-26 多種材料與層級之物件關係圖

(c) 物件定義

取得各物件間的材質、群組與層級關係後，可將物件分別以材料種類及2D 輪 廓內外層級兩部分進行定義，因此，在切層剖面的各物件即可表示如式(3.1)所示。

M

M：為材料種類代號 (A,B,C,D…，表各材質種類)

i：為第一層級序數位置，1,2,3…..，數字表該層級之群組數量編號 J：為第二層級序數位置，1,2,3…..，數字表該層級之群組數量編號 k：為第三層級序數位置，1,2,3…..，數字表該層級之群組數量編號

式(3.1)中，M 為加工物件之薄片材的種類的代號，以 A,B,C…等符號表之，而 下標符號 i,j.k…等，則為加工層中各加工物件的層級序數位置，i 表第一層級，j

E

D B

C A G

F

為第二層級，k 為第三層級，以此類推。而層級序數的 1,2,3,4 數字表示物件位於

在完成各物件之定義後，圖3-26 所示之多種材料與層級之物件關係圖，可表 如圖3-28 所示定義，加工層共有三個層級，七種材料物件，因此，綻青色與紅色 的梯形各為A 與 B 薄片材，且為最外層級之物件，可分別寫成 A100、B200與表示 之，而粉紅色三角形、黑色橢圓形物件及黃色菱形物件同為第二層級，各以C110、 G300及 D210表示之，青色的圓形與藍色的正方形物件為最後的第三層級，分別以 E111及F211表示之。

圖3-28 多種材料與層級之物件定義圖 A100

G120

D210

F211

E111

B200

C110