[发明专利]一种提高增材制造零件精度的方法有效

专利信息
申请号: 201611261645.6 申请日: 2016-12-30
公开(公告)号: CN106808681B 公开(公告)日: 2019-09-06
发明(设计)人: 朱海红;张珞;李祥友;曾晓雁;胡志恒;刘家赫 申请(专利权)人: 华中科技大学
主分类号: B29C64/10 分类号: B29C64/10;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y50/02
代理公司: 华中科技大学专利中心 42201 代理人: 梁鹏
地址: 430074 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 扫描 填充 制造 次要区域 待加工零件 成形效率 非均匀层 截面信息 形状结构 非均匀 切片 层厚 成形 小层 失真 优化 保证
【说明书】:

发明属于增材制造技术领域,更具体地,涉及一种提高增材制造零件精度的方法,其包括以下步骤:根据待加工零件XOY、XOZ和YOZ的截面信息,将零件整体和每一层切片进行区域划分,大部分区域划分为主要区域,带有特殊形状结构的部位划分入次要区域;根据零件整体和每一层的区域划分,使用非均匀层厚和非均匀扫描间距对其进行划分扫描填充,其中使用较大层厚和较大间距划分和扫描填充主要区域,使用较小层厚和较小间距划分和扫描填充次要区域。本发明的方法优化了增材制造技术在成形带有特殊零件时的精度,包括尺寸精度、形状精度,克服了增材制造技术在特殊结构处形状的失真,且保证了成形效率。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域,更具体地,涉及一种提高增材制造零件精度的方法,其能够提高增材制造零件的尺寸精度和形状精度。

背景技术

增材制造技术(Additive Manufacturing,简称AM)在近年来得到的迅速发展,该技术是基于离散-堆积原理,采用材料逐渐累加的方法制造实体零件,即依据计算机上的零件三维设计CAD模型,利用软件按照一定层厚对其Z方向(XOZ面和YOZ面)进行分层切片,得到各层截面的二维轮廓图(XOY面),并按照这些轮廓图进行扫描填充成形,逐步顺序叠加成三维零件,相对于传统的材料去除-切削加工技术,是一种“自下而上”的制造方法。AM技术不需要传统的刀具和夹具以及多道加工工序,在一台设备上可快速精密地制造出任意复杂形状的零件,从而实现了零件“自由制造”,解决了许多复杂结构零件的成形,并大大减少了加工工序,缩短了加工周期。而且产品结构越复杂,其制造速度的作用就越显著。

然而,目前在实际增材制造过程中,通常选用同一层厚以及扫描间距,造成零件的精度不高,特别是结构复杂的零件。对于零件,增材制造成形之后其精度不仅是指尺寸精度,还包括形状精度。对于一些复杂的、特殊的结构,如倾斜结构、尖角等,如果采用固定分层厚度和扫描间距,将不仅会因造成成形尺寸的偏差,还可能导致造成特殊形状的失真以及台阶效应导致较差的表面粗糙度等问题,加大后处理工作量。

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