曲面零件有著良好的流體力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性,在工業(yè)中被廣泛使用。但是自由曲面零件由于其表面形狀的不規(guī)則性與復(fù)雜性,加工制造較為困難,生產(chǎn)成本高昂。并且曲面零件發(fā)生破損或者斷裂時(shí),修復(fù)較為困難。激光熔覆技術(shù)是一種新型強(qiáng)化修復(fù)技術(shù),具有能量利用率高、對(duì)基體熱影響小、熔覆層與基體結(jié)合性好等特點(diǎn)。激光表面強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)中的掃描路徑至關(guān)重要,隨著逆向工程技術(shù)的發(fā)展,采集零件表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)然后據(jù)此規(guī)劃激光熔覆路徑成為研究熱點(diǎn)。本文結(jié)合激光熔覆與逆向工程,提出了一種針對(duì)空間復(fù)雜曲面的激光熔覆路徑規(guī)劃方法。本方法可生成等間距的熔覆路徑,從而保證熔覆層搭接率相等且熔覆質(zhì)量較好。本文構(gòu)建了以激光熔覆成形設(shè)備,點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備和自主開(kāi)發(fā)的路徑規(guī)劃軟件為核心的自由曲面激光熔覆系統(tǒng)。首先標(biāo)定深度相機(jī)Kinect V2的內(nèi)參并使用相機(jī)采集零件的點(diǎn)云數(shù)據(jù),采用RANSAC算法分割出僅包含待加工表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。然后投影待加工表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù),以水平面點(diǎn)集的輪廓作為路徑起始點(diǎn)修正條件。根據(jù)本文提出的等搭接率激光熔覆路徑規(guī)劃算法,選取一條點(diǎn)云束擬合后作為初始熔覆路徑。在初始熔覆路徑上確定一系列路徑點(diǎn),在每一個(gè)通過(guò)路徑點(diǎn)且垂直熔... 

【文章來(lái)源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１溶覆系統(tǒng)７Ｋ意圖??．

圖１－２不等寬的恪道??

空間曲面等搭接均勻激光熔覆方法研宄?第一章緒論??ＹｕａｎＬｉｕ等人［１７］研宄了離散測(cè)地線法（ＭＭＰ），并優(yōu)化了?Ｓｅｔｈｉａｎ提出的快速行進(jìn)??法（ＦＭＭ），提出在ＳＴＬ模型中構(gòu)建基于頂點(diǎn)的測(cè)地距離場(chǎng)，通過(guò)給定一個(gè)公差約束??范圍，將零件表面劃分為等距條紋，從而快速生成激光熔覆路徑，并在斯坦福兔子的??表面規(guī)劃熔覆路徑，路徑效果如圖１－４所示。仿真結(jié)果表明該方法有較低的時(shí)間復(fù)雜??度，路徑生成速度快。??蜢??■??圖１－４斯坦福兔子的激光掃描路徑??Ｆ．Ｅｈｓａｎ等人｜１８］通過(guò)Ａｎｓｙｓ分析了如圖１－５所示的四種不同掃描路徑下的殘余應(yīng)??力與溫度，四種掃描路徑分別是ｌ－５（ａ）沿長(zhǎng)邊掃描，ｌ－５（ｂ）沿短邊掃描，ｌ－５（ｃ）內(nèi)螺旋??和ｌ－５（ｄ）外螺旋，發(fā)現(xiàn)內(nèi)螺旋這一掃描模式會(huì)產(chǎn)生最大的殘余應(yīng)力，且這一方式熔覆??溫度變化最大，但是平均溫度最低，而沿短邊掃描時(shí)溫度變化小平均溫度最高，??（ａ）?（ｂ）??Ｉ?１＿畫＿??（ｃ）?（ｄ）??丨，４?丨?？墉???＾?ｗ??????圖１－５掃描方式。⑷沿長(zhǎng)邊掃描（ｂ）沿短邊掃描（ｃ）內(nèi)螺旋（ｄ）外螺旋??５??

【參考文獻(xiàn)】：
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