近來年,隨著金屬增材制造技術(shù)的不斷發(fā)展,激光直接金屬沉積技術(shù)越來越多的進(jìn)入到制造工業(yè)的研究視野中,并且在航空、醫(yī)療領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。同時,越來越多的研究者發(fā)現(xiàn),基于多軸加工的激光直接金屬沉積技術(shù),對具有一定傾斜角度的模型工件具有更好的制造效果。但是目前針對此方向的研究大多集中于特定模型,或者工藝參數(shù)上的優(yōu)化,而缺少一整套能直接產(chǎn)生其多軸加工代碼的軟件系統(tǒng)。針對這一問題,本文對傳統(tǒng)軟件及算法進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計了基于多軸加工的激光直接金屬沉積系統(tǒng)完整軟件,完成了從模型讀取,到切片數(shù)據(jù)處理,繼而到路徑規(guī)劃及加工代碼輸出的全套軟件流程。在模型讀取部分,設(shè)計了對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲格式,完成了模型的拓?fù)渲亟?并針對STL模型冗余數(shù)據(jù)過多的問題,根據(jù)機(jī)器人系統(tǒng)精度設(shè)計了基于二進(jìn)制串碼的數(shù)據(jù)精簡算法。在切片數(shù)據(jù)處理部分,將模型表面法向量引入了切片運算,并據(jù)此生成了加工時的姿態(tài)向量信息,利用這些信息完成了各層外輪廓數(shù)據(jù)生成、簡化、偏置計算。同時,采用了一種改進(jìn)Savitzky-Golay算法,利用各點間的歐式距離來生成參數(shù)化坐標(biāo),并對姿態(tài)向量進(jìn)行降維,再用滑動窗口曲線擬合的方式來對姿態(tài)軌跡進(jìn)行了平滑優(yōu)化。... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

激光直接金屬沉積原理圖

工程碩士學(xué)位論文的影響，甚至由加工路徑體現(xiàn)的制造過程中時域及空域參數(shù)不同，各部分力學(xué)性能差異，繼而影響其整個服役性能。在基于三軸加工屬沉積過程中，上下層疊加錯位會引起“階梯效應(yīng)”，而由于金屬添加支撐的緣故，熔池在傾斜角較大的邊緣往往容易坍塌[12]，這也形狀的零部件難以成型。

是由國外相關(guān)研究人員提出的。Dolenc 和 M kel 是最初提出基于臺礎(chǔ)自適應(yīng)分層算法的研究者，采用變層高的方式增加了每層之間的過；Kulkarni 和 Dutta 提出了一種改進(jìn)的自適應(yīng)切片算法，首次利用模曲面信息提取層高并評估每層的尖角誤差，以達(dá)到減小階梯誤差的目urin 等人采用了一種外表面和內(nèi)部使用不同層高切片的方案，外部利變化來進(jìn)行最小化階梯誤差式切片，內(nèi)部根據(jù)具體工藝參數(shù)使用較大切片，以達(dá)到外部制造精細(xì)化，內(nèi)部制造快速化的目的[18]；Tyberg J 統(tǒng)自適應(yīng)切片中產(chǎn)生了不必要層的問題，設(shè)計了一種本地化獨立分割，消除了大部分不能有效提高整體零件表面質(zhì)量的切片，大大優(yōu)化了。這些研究者都是在傳統(tǒng)等層高切片方式的基礎(chǔ)上，以減小階梯誤差時間為目的，根據(jù)所給模型的參數(shù)曲線、擬合曲面、外表面直接信息誤差來對層高進(jìn)行有約束的計算，以此種方式切片生成的路徑進(jìn)行增材了制造的精度，但是本質(zhì)上，這些技術(shù)依然是以三軸加工為基礎(chǔ)的，切片方法。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3072575