本公開(kāi)總體涉及通過(guò)快速制造技術(shù)生產(chǎn)的多孔結(jié)構(gòu)及其制造方法，更具體地，本公開(kāi)涉及補(bǔ)償多孔結(jié)構(gòu)的制造過(guò)程中的系統(tǒng)誤差。

背景技術(shù)：

某些醫(yī)療植入物和矯形植入物需要用于承重目的的強(qiáng)度和促進(jìn)骨/組織內(nèi)生長(zhǎng)的多孔性。例如，許多矯形植入物包括提供支架結(jié)構(gòu)以在愈合期間促進(jìn)骨內(nèi)生長(zhǎng)的多孔部段和意在使患者更快速地行走的承重部段。快速制造技術(shù)（rmt），尤其是直接金屬制造（dmf）和實(shí)體自由成型制造（sff），已被用于生產(chǎn)金屬泡沫，金屬泡沫被用于醫(yī)療植入物或醫(yī)療植入物的部分中。一般而言，rmt方法允許通過(guò)3dcad模型來(lái)構(gòu)建結(jié)構(gòu)，包括棋盤格形/三角形實(shí)體和平滑實(shí)體。例如，dmf技術(shù)利用粉末每次一層地生產(chǎn)三維結(jié)構(gòu)，通過(guò)利用諸如激光或電子束的能量源輻射一層粉末來(lái)固化所述粉末。通過(guò)應(yīng)用以光柵掃描方式指向粉末層的選定部分的能量源，粉末熔融、熔化或被燒結(jié)。在熔融一個(gè)粉末層中的圖案之后，配給另一層粉末，并且重復(fù)所述過(guò)程，在層之間進(jìn)行熔融，直到完成期望的結(jié)構(gòu)。

盡管dmf可用于提供足夠堅(jiān)固以用作醫(yī)療植入物中的承重結(jié)構(gòu)的致密結(jié)構(gòu)，但常規(guī)使用的多孔結(jié)構(gòu)采用具有均勻、非隨機(jī)且規(guī)則的特征的布置，該特征產(chǎn)生三維多孔結(jié)構(gòu)的支柱橫穿所在的脆弱區(qū)域。國(guó)際申請(qǐng)pct/us2010/046022、pct/us2010/046032和pct/u52010/056602的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)提供制造三維多孔結(jié)構(gòu)的有效方法和結(jié)構(gòu)自身來(lái)解決這些缺點(diǎn)，所述結(jié)構(gòu)自身具有隨機(jī)化的支架結(jié)構(gòu)，所述支架結(jié)構(gòu)提供在不損害強(qiáng)度的前提下的改進(jìn)的多孔性、包括元件之間的無(wú)縫接頭的改進(jìn)的強(qiáng)度、改進(jìn)的連接性以及梁特征。國(guó)際申請(qǐng)pct/us2010/046022、pct/us2010/046032和pct/u52010/056602的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用合并于本文。

但是，rmt構(gòu)建過(guò)程常常不根據(jù)設(shè)計(jì)輸入精確地形成多孔結(jié)構(gòu)。具體地，由于快速制造機(jī)器的構(gòu)建過(guò)程的方向性，在x-y平面中構(gòu)建的物體未必與在y-z或x-z平面中構(gòu)建的看起來(lái)一樣。當(dāng)構(gòu)建過(guò)程在定向在x-y平面內(nèi)的層中進(jìn)行繪制時(shí)，z維度（或豎直方向）更難以控制。換言之，應(yīng)該與x-y平面內(nèi)的另一孔口具有類似的形狀和大小的定向在x-z平面內(nèi)的孔口在被構(gòu)建時(shí)具有稍微不同的形狀和大小。

盡管在許多情形中通常忽略了此差異，但當(dāng)構(gòu)建的結(jié)構(gòu)本身相當(dāng)?。ㄖT如用于生物內(nèi)生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)）時(shí)，這是相當(dāng)明顯的。由rmt構(gòu)建過(guò)程導(dǎo)致的在用于生物內(nèi)生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)中的微小差異可導(dǎo)致不能最佳地達(dá)到其目的的結(jié)構(gòu)。例如，所述結(jié)構(gòu)可包括由于比說(shuō)明書規(guī)定的更薄或更細(xì)長(zhǎng)而傾向于發(fā)生故障的支柱，或者所述結(jié)構(gòu)由于支柱比規(guī)定的更厚而與更薄或更細(xì)長(zhǎng)的支柱一樣不會(huì)具有最佳的孔隙度。

鑒于以上，仍需要有效的方法來(lái)解決由rmt過(guò)程或受到類似方向差異影響（例如，受相對(duì)靠近熱源/散熱器或逐層構(gòu)建方法影響）的其它制造過(guò)程構(gòu)建的結(jié)構(gòu)的方向差異，尤其是用于生物內(nèi)生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)的方向差異。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)的一個(gè)方面在于，通過(guò)在rmt設(shè)備的構(gòu)建過(guò)程期間修改影響差異的相對(duì)于熱源/散熱器結(jié)構(gòu)的特征來(lái)補(bǔ)償rmt設(shè)備的構(gòu)建過(guò)程中的方向差異。

本公開(kāi)的另一方面在于提供使得在一個(gè)平面中構(gòu)建的結(jié)構(gòu)的特征具有與在rmt設(shè)備中在另一平面中構(gòu)建的特征具有類似的形狀和尺寸的方法。

本公開(kāi)的另一方面提供具有已經(jīng)補(bǔ)償rmt設(shè)備的構(gòu)建過(guò)程中的方向差異的特征的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供一種用于制造多孔結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括步驟：產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)的模型，所述產(chǎn)生步驟包括步驟限定所述多孔結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)支柱的步驟，其中，所述支柱包括第一節(jié)點(diǎn)、第二節(jié)點(diǎn)、以及在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間的主體；向所述支柱分配局部坐標(biāo)系，所述局部坐標(biāo)系具有垂直于第一平面的法向向量的至少一個(gè)方向；沿所述至少一個(gè)方向修改所述至少一個(gè)支柱的尺寸，所述修改步驟不會(huì)在所述第一平面中產(chǎn)生任何改變；以及根據(jù)模型通過(guò)使可熔材料暴露于能量源來(lái)制造多孔結(jié)構(gòu)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述修改步驟包括步驟：將所述支柱的三維體積投影到所述第一平面，使得所述第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)處于所述第一平面中；向所述支柱的所述尺寸應(yīng)用縮放因數(shù)；將投影在所述第一平面中的所述三維體積投影回初始位置。在另一實(shí)施例中，所述修改步驟不會(huì)改變所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)中的至少一個(gè)的位置。

在一個(gè)實(shí)施例中，縮放因數(shù)至少基于在用于將可熔材料暴露于能量源的機(jī)器中待被補(bǔ)償?shù)恼`差。在另一實(shí)施例中，第一平面包括所述機(jī)器的構(gòu)建平面。在另一實(shí)施例中，縮放因數(shù)至少基于相對(duì)于所述構(gòu)建平面的距離而改變。在另一實(shí)施例中，所述尺寸選自由厚度和長(zhǎng)度構(gòu)成的組。

根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供一種用于制造多孔結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括步驟：產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)的模型，所述產(chǎn)生步驟包括步驟限定所述多孔結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)支柱的步驟，其中，所述支柱包括第一節(jié)點(diǎn)、第二節(jié)點(diǎn)、以及在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間的主體；向所述支柱分配局部坐標(biāo)系，所述局部坐標(biāo)系具有垂直于第一平面的法向向量的至少一個(gè)方向；在所述第一平面中修改所述支柱的尺寸；以及根據(jù)模型通過(guò)使可熔材料暴露于能量源來(lái)制造多孔結(jié)構(gòu)。

在一個(gè)實(shí)施例中，修改步驟包括步驟：將所述局部坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到所述第一平面的坐標(biāo)系；向所述支柱的所述尺寸應(yīng)用縮放因數(shù)；將所述第一平面的所述坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到所述局部坐標(biāo)系。在另一實(shí)施例中，修改步驟包括步驟：向所述支柱分配與至少一個(gè)新節(jié)點(diǎn)相關(guān)的額外局部坐標(biāo)系；將在所述局部坐標(biāo)系和所述額外局部坐標(biāo)系中的所述支柱轉(zhuǎn)換到所述第一平面的坐標(biāo)系；向所述支柱的所述尺寸應(yīng)用縮放因數(shù)，所述縮放因數(shù)至少對(duì)應(yīng)于所述額外局部坐標(biāo)系；將在所述第一平面的所述額外坐標(biāo)系中的支柱轉(zhuǎn)換到所述局部坐標(biāo)系。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述修改步驟至少基于在用于將可熔材料暴露于能量源的機(jī)器中待被補(bǔ)償?shù)恼`差。在另一實(shí)施例中，所述第一平面包括所述機(jī)器的構(gòu)建平面。在另一實(shí)施例中，所述縮放因數(shù)至少基于相對(duì)于所述第一平面的距離而改變。在另一實(shí)施例中，所述尺寸選自由厚度和長(zhǎng)度構(gòu)成的組。

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，其它優(yōu)點(diǎn)和特征將顯而易見(jiàn)。以上相當(dāng)概要地概括了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，以便可以更好地理解本發(fā)明的以下詳細(xì)描述。下文將描述形成本發(fā)明的權(quán)利要求的主題的本發(fā)明的額外特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，所公開(kāi)的構(gòu)思和具體實(shí)施例可容易地用作修改或設(shè)計(jì)用于執(zhí)行本發(fā)明的相同目的的其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該意識(shí)到，這類等價(jià)構(gòu)造不脫離所附權(quán)利要求所述的本發(fā)明的精神和范圍。當(dāng)結(jié)合附圖考慮以下描述時(shí)，將更好地理解被認(rèn)為是本發(fā)明的特點(diǎn)（關(guān)于其構(gòu)成和操作方法）及其它目的和優(yōu)點(diǎn)的新穎特征。但是，應(yīng)該清楚地理解，每個(gè)附圖是僅為圖示和描述目的而給出的，并非意在用作限制本發(fā)明的限定。

附圖說(shuō)明

為了更全面地理解所公開(kāi)的方法和設(shè)備，應(yīng)該參考在附圖中更詳細(xì)地圖示的實(shí)施例，在附圖中：

圖1a和1b圖示仿射縮放對(duì)多孔結(jié)構(gòu)的示例性作用；

圖2圖示根據(jù)本公開(kāi)的一些方面的具有與機(jī)器坐標(biāo)系相獨(dú)立的局部坐標(biāo)系的支柱；

圖3圖示根據(jù)本公開(kāi)的一些方面來(lái)縮放支柱的第一實(shí)施例；

圖4圖示根據(jù)本公開(kāi)的一些方面來(lái)縮放支柱的第二實(shí)施例；

圖5圖示根據(jù)本公開(kāi)的一些方面來(lái)縮放支柱的第三實(shí)施例；

圖6和7圖示實(shí)現(xiàn)圖5的第三實(shí)施例的示例性方法；

圖8a圖示結(jié)構(gòu)的xy平面；

圖8b是放大25倍的多孔結(jié)構(gòu)的部分的xy平面（如圖8a所示）的掃描電子顯微鏡（sem）圖像；

圖8c是放大100倍的圖8b的多孔結(jié)構(gòu)的部分的xy平面（如圖8a所示）的掃描電子顯微鏡（sem）圖像；

圖9a圖示圖8a的結(jié)構(gòu)的z平面；

圖9b是放大25倍的圖8b的多孔結(jié)構(gòu)的部分的z平面（如圖9a所示）的掃描電子顯微鏡（sem）圖像；

圖9c是放大100倍的圖8b的多孔結(jié)構(gòu)的部分的z平面（如圖9a所示）的掃描電子顯微鏡（sem）圖像；

圖10示出在xy平面和z平面內(nèi)圖8b的多孔結(jié)構(gòu)的各個(gè)支柱的平均厚度的圖表。

應(yīng)該理解，附圖不必按比例繪制，并且有時(shí)以示意圖和局部視圖的方式來(lái)圖示所公開(kāi)的實(shí)施例。在某些情形中，可能省略了對(duì)理解所公開(kāi)的方法和設(shè)備來(lái)說(shuō)非必要的或致使其它細(xì)節(jié)難以被察覺(jué)的細(xì)節(jié)。當(dāng)然，應(yīng)該理解，本公開(kāi)不限于本文所闡述的特定實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

本公開(kāi)提供用于解決在制造多孔結(jié)構(gòu)的自由成型制造機(jī)器中的方向差異的方法。優(yōu)選地，本發(fā)明的改進(jìn)的多孔結(jié)構(gòu)通過(guò)利用自由成型制造方法形成，包括快速制造技術(shù)（rmt），諸如直接金屬制造（dmf）。通常，在rmt或自由成型制造中，模型或限定期望結(jié)構(gòu)的運(yùn)算或期望結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)可讀文件被提供給具有諸如激光束的能量源的計(jì)算機(jī)輔助機(jī)器或設(shè)備，能量源熔化或燒結(jié)粉末以根據(jù)所提供的模型一次一層地構(gòu)建所述結(jié)構(gòu)。

在美國(guó)專利4,863,538、5,017,753、5,076,869和4,944,817中可找到選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的詳細(xì)描述，它們的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用合并于本文。當(dāng)前實(shí)踐是利用在計(jì)算機(jī)的幫助下產(chǎn)生的數(shù)學(xué)模型通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)控制制造過(guò)程。因此，rmt（諸如選擇性激光重新熔化和燒結(jié)技術(shù)）可利用各種材料直接制造實(shí)體或3d結(jié)構(gòu)。

由于熱源/散熱器的機(jī)器布置和一次一個(gè)層或平面的構(gòu)建，更難以沿垂直于所述層或表面的方向控制構(gòu)建過(guò)程。這樣，在垂直于構(gòu)建平面的方向上的結(jié)構(gòu)的特征不與所述模型以及構(gòu)建平面中的特征相匹配。例如，圖8a-8c、9a-9c和10證實(shí)了一個(gè)特定rmt機(jī)器的這種方向差異。參照?qǐng)D8b-8c和9b-9c，此機(jī)器在xy平面中構(gòu)建的支柱（在圖8b-8c中示出）與在z平面中構(gòu)建的支柱（在圖9b-9c中示出）具有不同的表面粗糙度和外觀，其中，z平面中的支柱更粗糙且看起來(lái)“更朦朧”。參照?qǐng)D10，此機(jī)器構(gòu)建的在z平面中的支柱比在xy平面中構(gòu)建的支柱稍厚，平均要厚約50微米，雖然根據(jù)輸入模型這兩組支柱應(yīng)該具有相同的厚度。

這樣，每個(gè)rmt機(jī)器通常具有系統(tǒng)差異因數(shù)。例如，支柱厚度可受激光強(qiáng)度影響，激光強(qiáng)度可與距激光（例如熱源）的距離成比例。此外，設(shè)備的構(gòu)建平臺(tái)以及被構(gòu)建的結(jié)構(gòu)也可用作散熱器。例如，更靠近散熱器的部分更可能具有正確的尺寸。此外，熱量從熱源向散熱器的流動(dòng)的相對(duì)復(fù)雜性也對(duì)機(jī)器的方向差異有貢獻(xiàn)。在多孔金屬結(jié)構(gòu)中，至少更難的是使得支柱的振動(dòng)分子加熱相鄰的金屬分子（如果金屬分子未被牢固地結(jié)合的話），因此降低熱耗散。

盡管不打算受理論限制，但是存在對(duì)系統(tǒng)方向差異的若干可能解釋。例如，如果熱量過(guò)高，則熔池可失去其形狀并變平。在該情形中，相鄰材料互相結(jié)合，使得零件比根據(jù)模型所期望的厚。另一方面，如果熱量過(guò)低，則層之間的結(jié)合以及x-y平面中的相鄰粒子之間的結(jié)合可能小于最佳情況的，由此產(chǎn)生比根據(jù)模型的期望支柱更薄的支柱。根據(jù)表面粗糙度（基于提及的其它因數(shù)中的一些），用于清理掉過(guò)量粉末的清潔過(guò)程可影響多孔孔口的形狀和大小。這在下側(cè)很粗糙（高表面積）并使用蝕刻技術(shù)（對(duì)高表面積更敏感）時(shí)尤其適用。

在優(yōu)選實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“熱源”通常指的是激光，術(shù)語(yǔ)“加熱區(qū)”通常指的是熔融粉末層，并且術(shù)語(yǔ)“散熱器”通常指的是用于相同目的的構(gòu)建平臺(tái)或構(gòu)建特征。此外，如上所述，與散熱器相關(guān)的熱流也影響構(gòu)建差異。例如，差的熱流區(qū)域可僅接收計(jì)劃熱量的80%，這與模型相比減少20%。類似地，中等熱流接收計(jì)劃熱量的90%，由此導(dǎo)致與模型相比在大小上減少10%，并且高或最佳熱流區(qū)域接收全部熱量，由此產(chǎn)生根據(jù)模型或稍微更厚的構(gòu)建特征。差的熱流區(qū)域通常比中等和高熱區(qū)域更遠(yuǎn)離構(gòu)建平臺(tái)。中等熱區(qū)域比高熱區(qū)域更遠(yuǎn)離構(gòu)建平臺(tái)。高熱區(qū)域最靠近構(gòu)建平臺(tái)。

一個(gè)可行方案用于補(bǔ)償特定rmt機(jī)器的這種偏差。例如，如果已知所使用的rmt機(jī)器在垂直平面內(nèi)構(gòu)建比模型要厚一定百分比的結(jié)構(gòu)，則操作者可通過(guò)修改模型或指示機(jī)器構(gòu)建在垂直方向上比模型薄達(dá)該百分比的結(jié)構(gòu)來(lái)手動(dòng)補(bǔ)償此差異。此方法適用于大型結(jié)構(gòu)。但是，在需要精確尺寸的較小結(jié)構(gòu)（諸如，意在促進(jìn)和/或支撐組織內(nèi)生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)）中會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。例如，過(guò)薄的支柱傾向于發(fā)生故障，并且過(guò)厚或細(xì)長(zhǎng)的支柱將不能提供用于組織內(nèi)生長(zhǎng)的最佳范圍內(nèi)的孔尺寸。

參照?qǐng)D1a，結(jié)構(gòu)10具有長(zhǎng)度為a且厚度為b的支柱12。如果特定機(jī)器通常構(gòu)建比輸入模型所規(guī)定的更薄的支柱12的厚度b，則產(chǎn)生或輔助產(chǎn)生用于rmt機(jī)器的輸入模型的三維軟件應(yīng)用可允許向輸入模型應(yīng)用仿射縮放因數(shù)，以考慮到/計(jì)入rmt機(jī)器中某一構(gòu)建方向差異，諸如比規(guī)定的更薄的支柱12。遺憾的是，通過(guò)仿射縮放對(duì)支柱12的厚度b進(jìn)行的任何調(diào)整會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)10中孔（諸如孔14）的位置改變。例如，參照?qǐng)D1b，當(dāng)仿射縮放因數(shù)γ被用于增加支柱12的厚度b時(shí)，得到厚度b’，長(zhǎng)度a也受同一因數(shù)γ影響，得到長(zhǎng)度a’。換言之，仿射縮放可表示如下：

a’=γab’=γb。

因此，仿射縮放致使增大至圖1b中的結(jié)構(gòu)10。當(dāng)結(jié)構(gòu)10生長(zhǎng)時(shí)，孔14的位置改變，這反映在更大的長(zhǎng)度a’上。這樣，這類仿射縮放將期望的b’的改變與不期望的a’的改變聯(lián)系起來(lái)。當(dāng)僅需要局部縮放時(shí)，仿射縮放的全局縮放效果產(chǎn)生了整個(gè)結(jié)構(gòu)的不希望的變形。如果結(jié)構(gòu)10是用于大型應(yīng)用的較大結(jié)構(gòu)，則孔14的位置或尺寸的改變可具有最小的影響。然而，如果結(jié)構(gòu)10是需要精確尺寸的較小結(jié)構(gòu)，諸如意在促進(jìn)和/或支撐組織內(nèi)生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，則相對(duì)于輸入模型的理想尺寸的任何微小變化和移動(dòng)都可導(dǎo)致明顯的結(jié)構(gòu)缺陷，所述結(jié)構(gòu)缺陷致使結(jié)構(gòu)10不能用于其預(yù)期應(yīng)用。例如，在仿射縮放之后，在仿射縮放之后，孔14可能大于促進(jìn)組織生長(zhǎng)的期望最佳孔尺寸。

用于大型應(yīng)用的較大結(jié)構(gòu)的例子通常包括感興趣的特征大于約1mm-2mm的情況。此外，術(shù)語(yǔ)“大”通常指的是尺寸及其公差之間的比率。例如，如果方向差異約為0.050至0.25mm且公差為+/-0.3mm，則由于差異在可接受的公差范圍內(nèi)，可能不需要進(jìn)行補(bǔ)償。另一方面，如果對(duì)于相同的方向差異公差為+/-0.1mm，則誤差不合適并且需要補(bǔ)償。

本公開(kāi)還提供在最小化經(jīng)修改的結(jié)構(gòu)的不期望變形的情況下補(bǔ)償自由成型制造機(jī)器或受類似方向差異影響的其它機(jī)器過(guò)程中固有的方向差異的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)修改的特征并非成比例地生長(zhǎng)，相反，所述過(guò)程增加一層或多層材料以補(bǔ)償差異。在另一實(shí)施例中，材料的層通常小于1/10毫米。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，解決方向差異的一種方法包括非均勻仿射縮放，諸如，僅沿需要補(bǔ)償?shù)姆较颍ɡ鐉方向）執(zhí)行縮放。執(zhí)行非均勻縮放的一種方法包括壓縮或擴(kuò)大結(jié)構(gòu)的模型的孔格。在優(yōu)選實(shí)施例中，沿z方向擴(kuò)大所述結(jié)構(gòu)等同于沿x-y方向收縮所述結(jié)構(gòu)并放大支柱或整個(gè)結(jié)構(gòu)，直到x-y方向看起來(lái)未發(fā)生改變。類似地，所述結(jié)構(gòu)或支柱沿z方向收縮等同于沿x-y方向擴(kuò)大，然后縮小支柱或結(jié)構(gòu)，直到x-y方向看起來(lái)未發(fā)生改變。

在壓縮或擴(kuò)大之后，可限定模型的支柱，以賦予結(jié)構(gòu)以厚度和形式。在一個(gè)實(shí)施例中，孔優(yōu)選地看起來(lái)是橢圓形并沿z方向被壓縮的（或細(xì)長(zhǎng)的）。然后可沿z方向縮放模型，使得孔最后位于它們的初始位置并且支柱成比例地增厚。當(dāng)進(jìn)行需要修改結(jié)構(gòu)的一部分時(shí)，此方法需要修改整個(gè)孔結(jié)構(gòu)或格子。

根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，解決方向差異的另一種方法包括：通過(guò)使得對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的總體或整體縮放效果與對(duì)特定部分的期望局部縮放效果之間解除聯(lián)系，單獨(dú)地縮放結(jié)構(gòu)的某些部分。

使得全局縮放效果和局部縮放效果解除聯(lián)系的一個(gè)實(shí)施例包括：為結(jié)構(gòu)的需要局部縮放的某些部分分配局部坐標(biāo)系。在優(yōu)選實(shí)施例中，局部坐標(biāo)系的一個(gè)軸沿支柱的主體定向，并且另一個(gè)軸大體沿變形方向，例如z方向。其它可逆坐標(biāo)系可用于實(shí)現(xiàn)解除聯(lián)系的效果，只要它們?cè)试S支柱返回它們的初始位置。所分配的局部坐標(biāo)系允許利用線性代數(shù)沿期望方向使這些部分縮放以最佳或期望量，以補(bǔ)償機(jī)器差異。在分配局部坐標(biāo)系之后，這些部分的三維（3d）體積被投影到構(gòu)建平面（例如橫向或x-y平面）上，從而使得待被縮放的這些部分的位置處于該平面內(nèi)。然后，沿期望方向（例如z方向）修改（例如，增加或減小厚度）這些部分以最佳或期望量，以補(bǔ)償該方向上的機(jī)器構(gòu)建的差異。在橫向平面中修改所述部分之后，經(jīng)縮放的部分投影返回到它們的初始位置，其中，經(jīng)縮放的部分與構(gòu)建平面（例如x-y平面）相獨(dú)立地沿z方向更大或更?。ǜ鶕?jù)需要）。因此，局部縮放不會(huì)改變這些經(jīng)縮放部分相對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)的位置，由此最小化所述結(jié)構(gòu)在縮放過(guò)程期間的不希望的變形。

在另一實(shí)施例中，待被縮放的部分可被轉(zhuǎn)換到橫向平面，而非將這些部分的3d體積投影到橫向平面。在優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換是將新坐標(biāo)系和所有相關(guān)物體放置為與另一坐標(biāo)系（通常稱作“全局”坐標(biāo)系）一致的旋轉(zhuǎn)和平移。當(dāng)在橫向平面中時(shí)，可沿垂直于構(gòu)建平面的方向根據(jù)需要修改（例如，增加或減?。┎糠值暮穸?。然后，經(jīng)縮放的部分被轉(zhuǎn)換回到它們的初始位置，其中，經(jīng)縮放的部分與構(gòu)建平面（例如x-y平面）相獨(dú)立地沿z方向（根據(jù)需要）變大或縮小。在本實(shí)施例中，除了在局部坐標(biāo)系的x-y平面中之外，經(jīng)縮放部分的其它區(qū)域可在構(gòu)建平面（例如機(jī)器坐標(biāo)系的x-y平面）內(nèi)輕微變形。因?yàn)楫?dāng)在橫向平面或在全局坐標(biāo)系中時(shí)沿z方向縮放特定特征，因此當(dāng)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換時(shí)所述特征可能沿z方向輕微變形。在一個(gè)實(shí)施例中，支柱相對(duì)于全局坐標(biāo)系的角度決定該輕微的變形，例如，應(yīng)用于z方向的擴(kuò)張/收縮因數(shù)的大小。例如，如果厚度增加10%，則水平支柱增加至其厚度的110%。但是，對(duì)于與水平方向成45度角的支柱來(lái)說(shuō)，厚度增加至其厚度的105%，并且豎直支柱保持不變。在其它實(shí)施例中，固定的值（例如，50或150微米）可被分配以根據(jù)需要補(bǔ)償支柱厚度或長(zhǎng)度的增大或減小，而非以某個(gè)百分比來(lái)補(bǔ)償。

替代性地，通過(guò)基于需要修改的特征相對(duì)于水平方向的方向來(lái)移動(dòng)限定模型中的支柱/多孔結(jié)構(gòu)的點(diǎn)的z坐標(biāo)，可執(zhí)行局部縮放作用，而不產(chǎn)生總體改變。例如，如果支柱的表面是多面的，并且那些面平行于構(gòu)建平臺(tái)，則可垂直于該表面移動(dòng)坐標(biāo)達(dá)完全補(bǔ)償量。另一方面，如果多個(gè)面垂直于構(gòu)建平臺(tái)，則不垂直于它們的表面地移動(dòng)坐標(biāo)。本實(shí)施例不需要使得支柱被限定在模型中。通過(guò)移動(dòng)z坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)局部縮放可能需要大量計(jì)算資源以及操作所述結(jié)構(gòu)的三維文件。

根據(jù)另一方面，本公開(kāi)解決rmt機(jī)器中的方向差異，該方向差異具體是由部分與rmt機(jī)器中的熱源/散熱器的相對(duì)距離導(dǎo)致的。在某些例子中，相比于結(jié)構(gòu)的較遠(yuǎn)部分，所述結(jié)構(gòu)的部分傾向于在較靠近熱源處構(gòu)建得較厚，即使輸入模型規(guī)定相同的厚度而不管與熱源的距離。類似地，與較接近散熱器的部分相比，結(jié)構(gòu)的部分在較遠(yuǎn)離散熱器處可以較厚。為了補(bǔ)償由相對(duì)于熱源的構(gòu)建距離導(dǎo)致的差異，可利用梯度縮放因數(shù)或臺(tái)階式擴(kuò)張。梯度縮放因數(shù)可以是常數(shù)或根據(jù)機(jī)器或應(yīng)用而改變。例如，結(jié)構(gòu)可具有在熱源處或熱源附近為輸入模型的厚度的80%并且逐漸增加至在遠(yuǎn)離熱源足夠距離處100%的縮放梯度。替代性地，根據(jù)本公開(kāi)的一些方面，可將熱源處或熱源附近的部分修改為構(gòu)建80%厚度，在距離熱源約100微米處為85%，在距離熱源約200微米處為90%，以此類推。這些數(shù)字僅是示例性的，因?yàn)閮?yōu)選至少基于所使用的特定機(jī)器的具體方向差異和/或操作情況來(lái)選擇縮放梯度或臺(tái)階式擴(kuò)張。

在用于改變結(jié)構(gòu)的某些特征的形狀以考慮/計(jì)入沿垂直于構(gòu)建平面或?qū)拥姆较虻淖兓姆椒ǖ奶囟▽?shí)施例中，需要改變的特征（例如支柱）被隔離并單獨(dú)地被縮放，以避免結(jié)構(gòu)的其它特征（例如孔）的不希望變形。這優(yōu)選通過(guò)使得支柱的仿射縮放所導(dǎo)致的對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的全局縮放效果與對(duì)單獨(dú)特征或支柱的期望的局部縮放效果之間解除聯(lián)系來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，存在用于rmt機(jī)器的結(jié)構(gòu)模型輸入，其具有理想地放置的支柱和節(jié)點(diǎn)，以限定期望的孔配置，就像機(jī)器在沒(méi)有任何構(gòu)建差異的情況下根據(jù)模型來(lái)構(gòu)建結(jié)構(gòu)的特征那樣。在特定實(shí)施例中，參照?qǐng)D2，支柱200優(yōu)選包括第一端202、第二端204、以及在第一端202和第二端204之間的連續(xù)的細(xì)長(zhǎng)主體206。主體206具有選定或預(yù)定的厚度和長(zhǎng)度。在優(yōu)選實(shí)施例中，第一端202和第二端204用作支柱200的節(jié)點(diǎn)，其中，節(jié)點(diǎn)可包括第一支柱的一端和第二支柱的主體之間的交叉點(diǎn)、第一支柱的一端和第二支柱的一端之間的交叉點(diǎn)、和/或第一支柱的一端和整個(gè)結(jié)構(gòu)的任何其它部分之間的交叉點(diǎn)。

為了清楚和保持簡(jiǎn)單，在附圖中僅提供較大結(jié)構(gòu)（未示出）的支柱200，并在此為了示例性目的對(duì)其進(jìn)行論述。應(yīng)該理解，本公開(kāi)的各個(gè)方面可被應(yīng)用，以修改要由rmt機(jī)器構(gòu)建的結(jié)構(gòu)的多個(gè)支柱或各種部分。在一個(gè)實(shí)施例中，支柱200被限定成就像rmt機(jī)器可如輸入模型所規(guī)定的那樣不存在任何差異地一直生產(chǎn)完美的零件。在優(yōu)選實(shí)施例中，限定理想支柱包括識(shí)別節(jié)點(diǎn)之間的每個(gè)區(qū)域的所有表面和/或體積。例如，這包括限定支柱200的主體206的某些特性。這些特性包括支柱直徑、縱向形狀、剖面形狀、大小、形狀輪廓、支柱厚度、材料特征、強(qiáng)度曲線或其它特性。這是支柱200的理想輸入模型。

參照?qǐng)D2，在一個(gè)實(shí)施例中，支柱200的理想模型是不同于機(jī)器坐標(biāo)系210的分配的局部或節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系208。局部或節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系208允許縮放支柱200，以在不對(duì)支柱200作為其一部分的較大結(jié)構(gòu)（未示出）引入不希望的變形的情況下補(bǔ)償特定機(jī)器的構(gòu)建方向差異。例如，特定的rmt機(jī)器可具有系統(tǒng)擴(kuò)張問(wèn)題，諸如沿垂直于構(gòu)建平面的方向的構(gòu)建方向差異，其中，機(jī)器傾向于產(chǎn)生具有較厚的支柱或在熱源附近較厚且在遠(yuǎn)離熱源的垂直于構(gòu)建平面的方向上較薄的其它特征的結(jié)構(gòu)。與散熱器或熱流的相對(duì)距離也對(duì)機(jī)器的系統(tǒng)擴(kuò)張誤差有貢獻(xiàn)，如上所述。

最小化補(bǔ)償過(guò)程中的不希望的變形的一種方法是在利用局部坐標(biāo)系208修改支柱200的主體206的厚度時(shí)保持支柱202和204的位置。優(yōu)選地，線性代數(shù)可用于縮放主體206的厚度。

參照?qǐng)D3，在一個(gè)實(shí)施例中，支柱200的3d體積投影到平面上，其中，不需要進(jìn)行改變從而使得節(jié)點(diǎn)202和204位于該平面中。投影由箭頭212示出。當(dāng)支柱200投影到新的平面上時(shí)，仍保持某些3d特性。在一個(gè)實(shí)施例中，此平面是構(gòu)建平面或機(jī)器坐標(biāo)系210，諸如橫向或x-y平面，其中，在一些情形中，由該平面中的結(jié)構(gòu)的部分從機(jī)器的熱源吸收的能量基本相同。主體206在投影之前所具有的厚度214與當(dāng)支柱200投影到具有機(jī)器坐標(biāo)系210的平面中時(shí)的厚度216相同。一旦在此平面中，主體206就適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)張或收縮，以補(bǔ)償特定機(jī)器的構(gòu)建方向差異，得到主體206’。例如，如果機(jī)器展現(xiàn)沿垂直于構(gòu)建平面的方向（例如z方向）朝向熱源構(gòu)建約更厚25%的較厚支柱的傾向，則可沿此垂直方向應(yīng)用80%的縮放因數(shù)以獲得由輸入模型規(guī)定的約100%的厚度，而非125%的更大厚度。所述補(bǔ)償通過(guò)執(zhí)行與輸入數(shù)據(jù)相反的作用來(lái)解決制造過(guò)程的系統(tǒng)誤差。根據(jù)特定機(jī)器所展現(xiàn)的構(gòu)建差異，可如上所述地以梯度方式或臺(tái)階式方式應(yīng)用縮放因數(shù)。在已經(jīng)應(yīng)用期望的縮放因數(shù)之后，可將支柱200投影返回其初始位置，如箭頭218所示。支柱200（現(xiàn)在具有主體206’）在z方向（或需要補(bǔ)償?shù)姆较颍┥吓cx-y方向（或構(gòu)建平面）相獨(dú)立地被單獨(dú)縮放。當(dāng)支柱200在具有機(jī)器坐標(biāo)系210的構(gòu)建平面中被縮放并投影返回局部坐標(biāo)系208中時(shí)，節(jié)點(diǎn)202和204的位置不變。這樣，主體206的厚度縮放局部地發(fā)生并且不會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)202和204的位置的任何不希望的變形。在本實(shí)施例中，相對(duì)于機(jī)器坐標(biāo)系210縮放支柱200。

盡管不希望受理論限制，但以下例子提供了上述投影過(guò)程的一般類比。支柱可被看做根據(jù)第一坐標(biāo)系切片的一塊面包，這導(dǎo)致切片是成角度的。為了將該塊面包投影到第二平面，切片彼此挨著放置就像它們屬于精確平直的面包塊那樣。在此新平面中，新的面包塊看起來(lái)短于且大于在第一坐標(biāo)系中被切片之前的情況。在第二坐標(biāo)系的新面包塊中，根據(jù)切片之前面包塊的平坦程度，每個(gè)切片可具有不同的高度。第二坐標(biāo)系（即新平面）中的新面包塊的切片沿期望的方向被拉伸期望的量。然后，切片投影返回第一坐標(biāo)系，其中，切片彼此挨著放置在它們的成角度位置，現(xiàn)在整個(gè)面包塊被沿期望方向拉伸。

參照?qǐng)D4，在另一實(shí)施例中，可相對(duì)于局部坐標(biāo)系208縮放支柱200。具體地，如箭頭212所示地，支柱200被轉(zhuǎn)換到不需要改變的平面，諸如如上所述的橫向平面。在優(yōu)選實(shí)施例中，利用諸如[t]和[t]^-1的轉(zhuǎn)換矩陣實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)換，其中，[t]≡旋轉(zhuǎn)和/或平移到機(jī)器坐標(biāo)系210，如箭頭212所示，并且[t]^-1≡旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換到節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系208，如箭頭214所示。當(dāng)支柱200被轉(zhuǎn)換到具有機(jī)器坐標(biāo)系210的平面時(shí)，支柱200的局部坐標(biāo)系208與機(jī)器坐標(biāo)系210相同?？墒褂玫氖纠赞D(zhuǎn)換矩陣是運(yùn)動(dòng)矩陣；但也可使用其它合適的轉(zhuǎn)換矩陣。在其它實(shí)施例中，可使用旋轉(zhuǎn)和平移到期望位置的卡登角、歐拉角或任何其它方法。在將支柱200轉(zhuǎn)換到具有機(jī)器坐標(biāo)系210的平面之后，可根據(jù)機(jī)器差異是否導(dǎo)致主體206的厚度增加或減小來(lái)根據(jù)需要縮放主體206的厚度?？s放或修改主體206的至少一個(gè)尺寸得到具有不同尺寸的主體206’。在執(zhí)行完期望的縮放之后，支柱200’被轉(zhuǎn)換回局部坐標(biāo)系208，如箭頭214所示。在本實(shí)施例中，相對(duì)于局部坐標(biāo)系208縮放支柱200?，F(xiàn)在具有主體206’的支柱200與縮放之前的主體206相比具有新的厚度，其中，節(jié)點(diǎn)202和204的位置與應(yīng)用仿射因數(shù)情形下的位置相比保持較小的變形。

在一些例子中，當(dāng)結(jié)構(gòu)中存在多于一個(gè)支柱時(shí)，機(jī)器偏差可能需要縮放一個(gè)支柱的厚度并縮放該支柱的長(zhǎng)度。本公開(kāi)的各個(gè)方面可被采用以單獨(dú)地解決不同的方向要求，而不會(huì)將改變與整個(gè)結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)。參照?qǐng)D5a，存在結(jié)構(gòu)500，其包括具有厚度504和長(zhǎng)度506的支柱502，結(jié)構(gòu)500根據(jù)本公開(kāi)的一些方面被縮放為包括具有厚度504’和長(zhǎng)度506’的支柱502的圖5b的結(jié)構(gòu)500。圖6描繪了縮放支柱502的厚度504的示例性過(guò)程，并且圖7描繪了縮放支柱502的長(zhǎng)度506的示例性過(guò)程。在優(yōu)選實(shí)施例中，與長(zhǎng)度506相獨(dú)立地縮放厚度504。換言之，解除聯(lián)系的縮放可表示如下：

504’=γ504506’=ξ506

其中，γ≠ξ，并且γ和ξ可以＞1、＜1或=1。

參照?qǐng)D6，用于在圖5描繪的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)500的制造過(guò)程中的已知構(gòu)建誤差的第一步驟包括限定支柱502的節(jié)點(diǎn)508和510。這包括限定節(jié)點(diǎn)508和510相對(duì)于結(jié)構(gòu)500的位置和/或節(jié)點(diǎn)508和510之間的距離。該過(guò)程進(jìn)一步包括識(shí)別節(jié)點(diǎn)508和510之間的每個(gè)區(qū)域的所有表面和/或體積的步驟。例如，這包括限定支柱502的主體512的某些特性。這些特性包括支柱直徑、縱向形狀、剖面形狀、大小、形狀輪廓、支柱厚度、材料特征、強(qiáng)度曲線或其它特性。

該過(guò)程進(jìn)一步包括為支柱502分配不同于機(jī)器坐標(biāo)系516的局部坐標(biāo)系514。在優(yōu)選實(shí)施例中，機(jī)器坐標(biāo)系516是一個(gè)特征（機(jī)器的主散熱器）的坐標(biāo)系，例如，機(jī)器內(nèi)的規(guī)定此系統(tǒng)構(gòu)建誤差需要修正的坐標(biāo)系。當(dāng)縮放厚度504時(shí)保持節(jié)點(diǎn)508和510的位置，由此引入與機(jī)器的輸入數(shù)據(jù)相反的作用，以在最小化結(jié)構(gòu)500的不希望變形的情況下抵消制造過(guò)程的系統(tǒng)誤差。如上所述，可相對(duì)于機(jī)器坐標(biāo)系或相對(duì)于局部坐標(biāo)系實(shí)現(xiàn)厚度補(bǔ)償。

為了相對(duì)于局部坐標(biāo)系514縮放厚度504，支柱502被轉(zhuǎn)換到不需要改變的平面，諸如如上所述的具有機(jī)器坐標(biāo)系516的橫向平面。在優(yōu)選實(shí)施例中，利用諸如[t]和[t]^-1的轉(zhuǎn)換矩陣實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)換，其中，[t]≡旋轉(zhuǎn)和/或平移到機(jī)器坐標(biāo)系516，如箭頭518所示，并且[t]^-1≡旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換到節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系514，如箭頭520所示。可使用的示例性轉(zhuǎn)換矩陣是運(yùn)動(dòng)矩陣。根據(jù)需要在機(jī)器坐標(biāo)系516中縮放厚度504，得到厚度504’。縮放因數(shù)優(yōu)選至少基于機(jī)器構(gòu)建差異表明主體512的厚度增加還是縮小。在執(zhí)行期望的縮放之后，支柱502被轉(zhuǎn)換回局部坐標(biāo)系514，如箭頭520所示。在縮放支柱502之后，相比舊的厚度504，支柱502具有新的厚度504’。

為了相對(duì)于機(jī)器坐標(biāo)系516縮放厚度504，支柱502的3d體積被投影到平面上，其中，不需要進(jìn)行改變，從而使得節(jié)點(diǎn)202和204位于該平面中。在一個(gè)實(shí)施例中，此平面是構(gòu)建平面或機(jī)器坐標(biāo)系516，諸如如上所述的橫向或x-y平面。一旦在此平面中，主體512就適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)張或收縮，以補(bǔ)償特定機(jī)器的構(gòu)建方向差異。所述補(bǔ)償通過(guò)執(zhí)行與輸入數(shù)據(jù)相反的作用來(lái)解決制造過(guò)程的系統(tǒng)誤差。根據(jù)特定機(jī)器所展現(xiàn)的構(gòu)建差異，可如上所述地以梯度方式或臺(tái)階式方式應(yīng)用縮放因數(shù)。在根據(jù)需要修改厚度504之后，支柱502被投影回其初始位置，其中，獨(dú)立于構(gòu)建平面，厚度504’在需要補(bǔ)償?shù)姆较蛏细蠡蚋　?/p>

參照?qǐng)D7，在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)在機(jī)器坐標(biāo)系516中縮放節(jié)點(diǎn)508和/或510的位置以保持厚度504以及將支柱502轉(zhuǎn)換回局部坐標(biāo)系514，可在最小化引入圖5a所描繪的結(jié)構(gòu)500中的不希望變形的情況下修改長(zhǎng)度506。在將支柱502轉(zhuǎn)換到機(jī)器坐標(biāo)系516之前，其被分配以具有它們自己的局部坐標(biāo)系522的新節(jié)點(diǎn)508’和510’。利用對(duì)于節(jié)點(diǎn)508和510的原始位置的上述轉(zhuǎn)換矩陣[t]和用于節(jié)點(diǎn)508’和510’的新位置的轉(zhuǎn)換矩陣[tnew]將兩個(gè)局部坐標(biāo)系514和522轉(zhuǎn)換到機(jī)器坐標(biāo)系516，其中，[tnew]≡從局部坐標(biāo)系522旋轉(zhuǎn)和/或平移到機(jī)器坐標(biāo)系516。利用[t]和[tnew]的轉(zhuǎn)換由箭頭524表示。參照?qǐng)D7，在支柱502被轉(zhuǎn)換到機(jī)器坐標(biāo)系516之后，如圖所示，局部坐標(biāo)系514、局部坐標(biāo)系522和機(jī)器坐標(biāo)系516彼此匹配。在機(jī)器坐標(biāo)系516中執(zhí)行縮放以為支柱502提供新的長(zhǎng)度506’和新的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)518和520之后，利用[tnew]^-1僅將新的局部坐標(biāo)系522轉(zhuǎn)換回機(jī)器坐標(biāo)系514，其中，[tnew]^-1≡從機(jī)器坐標(biāo)系516旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換到節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系522，如箭頭526所示。此轉(zhuǎn)換導(dǎo)致補(bǔ)償輸入機(jī)器中以用于制造的數(shù)據(jù)中的長(zhǎng)度506’的縮放。在縮放和轉(zhuǎn)換回局部坐標(biāo)系522之后，支柱502具有新節(jié)點(diǎn)508’和510’，其與舊節(jié)點(diǎn)508和510相比反映了長(zhǎng)度506的變化，同時(shí)厚度504保持相同。

替代性地，參照?qǐng)D3描述的投影方法也可用于補(bǔ)償支柱502的長(zhǎng)度。在本實(shí)施例中，除了構(gòu)建平面的x-y平面之外，經(jīng)縮放（即延長(zhǎng)或縮短）部分的其它區(qū)域可看起來(lái)輕微變形。支柱相對(duì)于構(gòu)建平面的角度導(dǎo)致此輕微變形，例如，沿z方向應(yīng)用的擴(kuò)張/收縮因數(shù)的大小。例如，利用投影方法的水平支柱的長(zhǎng)度縮放實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度縮放的完全效果，但豎直支柱不會(huì)經(jīng)受任何延長(zhǎng)效果，而是變厚。可基于知曉角度和延長(zhǎng)百分比來(lái)縮放作為角度的支柱的長(zhǎng)度，從而使得豎直支柱不會(huì)經(jīng)受任何長(zhǎng)度縮放，而水平支柱經(jīng)受完整量的縮放。在其間，應(yīng)用于成角度的支柱的長(zhǎng)度的縮放因數(shù)可相應(yīng)地改變，諸如通過(guò)角度的余弦值乘以應(yīng)用于水平支柱的縮放因數(shù)的完整量進(jìn)行?！八健焙汀柏Q直”是相對(duì)于特定機(jī)器的熱源而言的。

在一個(gè)實(shí)施例中，如果沿z方向縮放物體，而不影響x或y方向上的特征，則可獨(dú)立地執(zhí)行x或y方向的縮放。在優(yōu)選實(shí)施例中，期望的是識(shí)別支柱是否與x或y最對(duì)齊，然后利用在x-y平面中的投影支柱和最靠近的軸之間的角度。延長(zhǎng)過(guò)程可應(yīng)用于該方向并與所計(jì)算的角度成比例。

修改或補(bǔ)償（例如厚度或長(zhǎng)度）的順序優(yōu)選地是無(wú)關(guān)緊要的。本公開(kāi)的實(shí)施例使局部坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系對(duì)齊。因此，與順序相關(guān)的許多問(wèn)題不再成問(wèn)題。

補(bǔ)償機(jī)器的構(gòu)建差異的過(guò)程可發(fā)生在所限定的支柱被寫入待被rmt機(jī)器讀取的計(jì)算機(jī)文件之前。替代性地，它可以在支柱被限定的同時(shí)完成。在另一實(shí)施例中，對(duì)制造過(guò)程的系統(tǒng)誤差的補(bǔ)償可發(fā)生在理想模型已經(jīng)被轉(zhuǎn)化為用于rmt機(jī)器的計(jì)算機(jī)可讀文件并被傳輸?shù)綑C(jī)器（在所述機(jī)器處添加機(jī)器設(shè)置）之后。在優(yōu)選實(shí)施例中，在限定支柱之后執(zhí)行補(bǔ)償。

根據(jù)另一實(shí)施例，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可用于實(shí)施或執(zhí)行本公開(kāi)的實(shí)施例。例如，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品優(yōu)選包括非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其具有將局部坐標(biāo)系分配給結(jié)構(gòu)的需要局部縮放的某些部分的代碼。介質(zhì)還包括將這些部分的三維（3d）體積投影到構(gòu)建平面（例如橫向或x-y平面）的代碼，從而使得待被縮放的這些部分的位置處于該平面內(nèi)。介質(zhì)進(jìn)一步包括沿期望方向（例如z方向）將這些部分修改（例如增加或減小厚度或長(zhǎng)度或期望的任何其它擴(kuò)張補(bǔ)償）達(dá)最佳或期望量以補(bǔ)償該方向上的機(jī)器構(gòu)建差異的代碼。介質(zhì)還包括在橫向平面內(nèi)修改經(jīng)縮放的部分之后將所述部分投影回它們的初始位置的代碼。

在另一實(shí)施例中，介質(zhì)還包括轉(zhuǎn)換到橫向平面的代碼。介質(zhì)還包括在橫向平面內(nèi)根據(jù)需要（即，沿垂直于構(gòu)建平面的方向）修改部分的尺寸的代碼。介質(zhì)還包括將經(jīng)縮放的部分轉(zhuǎn)換回它們的初始位置的代碼，在初始位置，經(jīng)縮放的部分與構(gòu)建平面（例如x-y方向）相獨(dú)立地在z方向上更大或更?。ǜ鶕?jù)需要）。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供包括聯(lián)接到儲(chǔ)存器的處理器的系統(tǒng)，其中，處理器被配置為實(shí)施或執(zhí)行本公開(kāi)的實(shí)施例。例如，處理器被配置為將局部坐標(biāo)系分配給結(jié)構(gòu)的需要局部縮放的某些部分。處理器還被配置為將這些部分的三維（3d）體積投影到構(gòu)建平面，例如橫向或x-y平面，從而使得待被縮放的這些部分的位置處于該平面內(nèi)。處理器進(jìn)一步被配置為沿期望方向（例如z方向）將這些部分修改（例如增加或減小厚度或長(zhǎng)度或期望的任何其它擴(kuò)張補(bǔ)償）達(dá)最佳或期望量以補(bǔ)償該方向上的機(jī)器構(gòu)建差異。處理器還被配置為在橫向平面內(nèi)修改經(jīng)縮放的部分之后將所述部分投影回它們的初始位置。

在另一實(shí)施例中，處理器還被配置為轉(zhuǎn)換到橫向平面。處理器還被配置為在橫向平面內(nèi)根據(jù)需要（即，沿垂直于構(gòu)建平面的方向）修改部分的尺寸。處理器還被配置為將經(jīng)縮放的部分轉(zhuǎn)換回它們的初始位置，在初始位置，經(jīng)縮放的部分與構(gòu)建平面（例如x-y方向）相獨(dú)立地在z方向上更大或更?。ǜ鶕?jù)需要）。

本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例可包括用于實(shí)施本發(fā)明的各種方法的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。一個(gè)示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可包括中央處理單元（cpu），其可以是任何通用cpu。本發(fā)明不受cup或本發(fā)明的系統(tǒng)的其它部件的架構(gòu)限制，只要cpu和其它部件支持本文所述的本發(fā)明的操作即可。cpu可運(yùn)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的各種邏輯指令。例如，cpu可運(yùn)行代碼以確定如上所述的各個(gè)實(shí)施例。

此外，示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還可包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ram），其可以是sram、dram、sdram等。實(shí)施例還可包括只讀存儲(chǔ)器（rom），其可以是prom、eprom、eeprom等。ram和rom保存用戶和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和程序，如本領(lǐng)域眾所周知的。

示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括輸入/輸出（i/o）適配器、通信適配器、用戶接口適配器和顯示器適配器。在某些實(shí)施例中，i/o適配器、用戶接口適配器和/或通信適配器可使用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互作用，以便輸入信息并獲得經(jīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理的輸出信息。

i/o適配器優(yōu)選將一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)裝置（諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤（cd）驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器等中的一個(gè)或多個(gè)）連接到示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)ram不足以滿足與存儲(chǔ)用于上述元件（例如要求裁定系統(tǒng)）的操作的數(shù)據(jù)相關(guān)的儲(chǔ)存器需要時(shí)，可采用存儲(chǔ)裝置。通信適配器優(yōu)選適于將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò)，這可使得經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如，互聯(lián)網(wǎng)或其他廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、公共或私人交換電話網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、任何前述的組合）將信息輸入和/或輸出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。用戶接口適配器將用戶輸入裝置（諸如鍵盤、指針裝置和麥克風(fēng)）和/或輸出裝置（諸如揚(yáng)聲器）連接到示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。顯示器適配器由cpu驅(qū)動(dòng)，以控制顯示裝置上的顯示內(nèi)容，例如，以顯示待被上述各個(gè)實(shí)施例修改的結(jié)構(gòu)的模型。

應(yīng)該明白，本發(fā)明不限于示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的架構(gòu)。例如，任何合適的基于處理器的裝置都可用于執(zhí)行上述各種元件（例如，用于呈現(xiàn)用戶接口的軟件、要求裁定系統(tǒng)等），包括但不限于個(gè)人電腦、筆記本電腦、計(jì)算機(jī)工作站和多處理器服務(wù)器。此外，本發(fā)明的實(shí)施例可在專用集成電路（asic）或超大規(guī)模集成（vlsi）電路上實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可采用能夠運(yùn)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的邏輯操作的任意數(shù)量的合適的結(jié)構(gòu)。

盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變、替換和更改。此外，本申請(qǐng)的范圍不旨在受說(shuō)明書中描述的過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)的組成、方式、方法和步驟的特定實(shí)施例限制。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容容易地明白的，根據(jù)本發(fā)明可采用現(xiàn)有的或以后將研制出的執(zhí)行與本文描述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或?qū)崿F(xiàn)與所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的結(jié)果的過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)的組成、方式、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求的范圍意在包括這類過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)的組成、方式、方法或步驟。