金屬堆焊快速成型路徑規(guī)劃與算法研究
[Abstract]:3D Printing is a rapid prototyping technology which combines manufacturing technology with information technology. Rapid prototyping of metals is the most promising technology in 3D printing technology, which has attracted wide attention of experts and scholars at home and abroad [1]. Compared with the high energy density metal rapid prototyping equipments, such as laser, electron beam and so on, metal hardfacing rapid prototyping has high density and good isotropy. It has great application prospect in the field of mould and rapid manufacturing. In order to produce more demanding parts of rotary type, circular arc and its complex curved surface, combining with the characteristics and technological requirements of the metal surfacing welding rapid prototyping equipment based on polar coordinates developed in this paper, the theoretical analysis and experimental study are carried out. A reasonable and effective path planning algorithm for rapid prototyping of metal surfacing is proposed. The following is the main work of this paper: firstly, the rapid prototyping technology and its research status at home and abroad are introduced. The research status of data processing technology is analyzed emphatically. According to the characteristics and process requirements of metal surfacing forming platform based on polar coordinate mode, the structure and function modules of data processing software system for rapid prototyping are designed. Secondly, the processing of STL data is realized, and the functions of 3D online display, zoom and rotation of machining model are realized with OpenGL technology. According to the characteristic of 3D displaying the contour curvature of the model, the adaptive slicing algorithm of the model is proposed. The normal vector of the delamination section is worth the reasonable delamination thickness by analyzing the normal vector of the delamination section. It is helpful to improve machining efficiency and precision. The fast delamination of the model is realized by optimizing the extraction algorithm of the delamination surface, and the data storage space is saved. By analyzing the welding quality defects of rapid prototyping in polar coordinate mode, aiming at the welding quality defects such as uneven surface and edge cutting produced during welding, the contour data extracted by layers is combined with the characteristics of existing welding equipment. The stacking path of surfacing welding is designed for polar coordinate mode. The contour-based offset scanning algorithm is used for thin-walled parts. According to the machining characteristics of polar coordinate equipment, a continuous arc scanning algorithm is proposed for non-thin-walled complex curved surface parts. The display of path trajectory and the extraction of path track data are realized in the development environment. Finally, the functions of data extraction, display of 3D model, hierarchical data processing, trajectory planning and so on are realized by using the object-oriented integrated development environment based on Delphi7.0. Finally, by setting up and debugging the system, the experiments are carried out in PT mode, and the reasonable welding parameters and the weld lap amount are obtained. On this basis, path planning surfacing experiments are carried out to obtain a good welding quality part model, which verifies the rationality of the proposed trajectory.
【學(xué)位授予單位】:新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TG455
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,本文編號(hào):2410011
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