本文選題：激光熔覆 + 逆向工程　； 參考：《新疆大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：激光熔覆技術(shù)作為近年來發(fā)展起來的高新技術(shù),具有節(jié)約能源、基變形小、產(chǎn)品成品率高、可獲得高性能冶金結(jié)合熔覆涂層等特點,被廣泛應(yīng)用于破損零部件的修復(fù)、表面強化處理以及零件的直接制造等方面。曲面因具有高的自由度,良好的流體熱力學(xué)和動力學(xué)等特性,曲面造型的零部件日趨被廣大工業(yè)領(lǐng)域所引用。隨著CAD軟件和專業(yè)CAM系統(tǒng)的迅速發(fā)展,復(fù)雜曲面零件的建模精度越來越高,曲面零件激光熔覆加工逐漸成為零部件修復(fù)的發(fā)展方向,但由于受其工藝條件的限制,使得復(fù)雜曲面表面熔覆層質(zhì)量很難得到保證。在曲面零件的激光熔覆再制造加工過程中,熔覆路徑的規(guī)劃至關(guān)重要,它直接影響著工件表面的熔覆層質(zhì)量。本文結(jié)合了激光熔覆的工藝特性,對曲面零件進行路徑規(guī)劃,在提高曲面零件加工效率的基礎(chǔ)上,改善熔覆層質(zhì)量,并對規(guī)劃的路徑進行仿真和實驗,證明了該方法的合理性。(1)論文首先結(jié)合逆向工程技術(shù)獲取曲面零件表面的點云數(shù)據(jù),并對其進行處理,得到偏差值小,密度適中,輪廓清晰的點云,對點云特征進行分析,選定特征點領(lǐng)域的算法,采用擬合局部NURBS曲面的方法,分析曲面微分幾何特性,求出特征點的法向矢量,為后續(xù)熔覆加工打下基礎(chǔ)。(2)論文采用點云切片技術(shù)生成熔覆加工路徑,并根據(jù)點云密度進行切片厚度的計算,結(jié)合曲面的特性引入人工交互手段確定熔覆掃描方向,著重考慮熔覆的搭接特點進行切片間距的計算,分析熔覆的工藝特點以及曲面的特征,運用等弓高稀疏加工點的方法進行熔覆加工插補點的計算,進而獲取激光槍頭運行軌跡。(3)論文根據(jù)得到的熔覆軌跡進行仿真及實驗。因機器人具有較大的加工自由度,可進行柔性熔覆加工等特點,首先對規(guī)劃好的熔覆路徑進行坐標轉(zhuǎn)換以及機器人運動路徑生成,得到最終熔覆程序,并根據(jù)所得的熔覆程序進行實驗,最后定性和定量分析所得熔覆層質(zhì)量,從而驗證了該方法的合理性。
[Abstract]:Laser cladding technology, as a new technology developed in recent years, is widely used in repairing damaged parts because of its advantages of saving energy, low base deformation, high product yield, high performance metallurgical cladding coating and so on. Surface strengthening treatment and direct manufacturing of parts, etc. Due to its high degree of freedom, good fluid thermodynamics and dynamics, surface modeling parts are increasingly used in industrial fields. With the rapid development of CAD software and professional CAM system, the modeling accuracy of complex curved surface parts is getting higher and higher. Laser cladding machining of curved surface parts has gradually become the development direction of parts repair, but due to the limitations of its technological conditions, It is difficult to ensure the quality of the cladding layer on the surface of complex surface. The planning of cladding path is very important in the process of laser cladding and remanufacturing of curved surface parts, which directly affects the quality of the cladding layer on the surface of workpiece. In this paper, based on the process characteristics of laser cladding, the path planning of curved surface parts is carried out. On the basis of improving the machining efficiency of curved surface parts, the quality of cladding layer is improved, and the planned path is simulated and experimented. It is proved that this method is reasonable. (1) the point cloud data of curved surface are obtained by reverse engineering, and the point clouds with small deviation value, moderate density and clear contour are obtained, and the point cloud features are analyzed. The method of fitting local Nurbs surface is used to analyze the differential geometric characteristics of the surface, and the normal vector of the feature point is obtained, which lays the foundation for the subsequent cladding machining. (2) Point cloud slicing technique is used to generate the cladding path in this paper. The slice thickness is calculated according to the point cloud density, and the manual interactive method is introduced to determine the scanning direction of cladding, and the cladding space is calculated by considering the overlap characteristics of cladding. The characteristics of cladding process and surface are analyzed, and the interpolation point of cladding process is calculated by using the method of equiarched high sparse machining point. (3) the simulation and experiment are carried out according to the obtained cladding path. Because the robot has a large degree of freedom, it can be used for flexible cladding machining. Firstly, coordinate transformation of the planned cladding path and robot motion path generation are carried out, and the final cladding procedure is obtained. Finally, the quality of cladding layer is qualitatively and quantitatively analyzed according to the cladding procedure, which verifies the rationality of the method.
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG174.4

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本文編號：2059341