[发明专利]一种金属零部件的增减复合智能修复方法

权利要求书

1.一种金属零部件的增减复合智能修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：利用三维扫描装置扫描待修复金属零部件表面，获得待修复金属零部件表面每一个点的三维XYZ绝对坐标，并依据三维XYZ绝对坐标构建待修复金属零部件的实体模型；

步骤S2：将待修复金属零部件的实体模型与未损坏的金属零部件实体模型进行差值对比，得到需要修复的缺失部分模型；

步骤S3：对需要修复的缺失部分模型进行增材填充路径规划；

步骤S4：按照规划的增材填充路径对金属零部件的需要修复的缺失部分进行激光3D打印的增材填充修复；

步骤S5：利用三维扫描装置扫描增材填充修复完成的金属零部件表面，获得修复后金属零部件表面每一个点的三维XYZ绝对坐标，并依据三维XYZ绝对坐标构建增材填充修复完成的金属零部件的实体模型；

步骤S6：将增材填充修复完成的金属零部件的实体模型与未损坏的金属零部件实体模型进行差值对比，得到增材填充修复完成之后的多余部分模型；

步骤S7：对增材填充修复完成之后的多余部分模型进行减材加工路径规划；

步骤S8：按照规划的减材加工路径对增材填充修复完成之后的多余部分进行减材处理；

其中，所述步骤S1或步骤S5中，得到金属零部件表面每一个点的三维XYZ绝对坐标后，还包括清除异常坐标数据的过程；即比较每一个点的Z轴坐标绝对值|Z_i|与该点在XY平面3毫米范围内所有点的Z轴坐标平均值大小，若某一点的则认定该点为异常坐标数据。

2.根据权利要求1所述的金属零部件的增减复合智能修复方法，其特征在于，所述步骤S3中，增材填充路径规划的过程为：根据需要修复的缺失部分的三维XYZ绝对坐标数据的Z轴坐标值，将缺失部分XYZ绝对坐标数据按照指定的层间高度ΔZ沿着Z轴分成若干层；根据每一层缺失部分XYZ绝对坐标数据的X轴坐标值，将每一层缺失部分XYZ绝对坐标数据按照指定的宽度ΔX沿着X轴分成若干段；根据每一段缺失部分XYZ绝对坐标数据的Y轴坐标值，设定增材填充路径从Y轴最小值走到Y轴最大值。

3.根据权利要求1所述的金属零部件的增减复合智能修复方法，其特征在于，所述步骤S4中，进行激光3D打印的增材填充修复时，设定的打印参数包括激光功率、打印层厚、激光光斑直径、打印速度、搭接率、物料出料率。

4.根据权利要求3所述的金属零部件的增减复合智能修复方法，其特征在于，所述步骤S4中，当打印与金属零部件相接触的边界时，将物料出料率缩小一倍，或将打印速度提高一倍。

5.根据权利要求1所述的金属零部件的增减复合智能修复方法，其特征在于，所述步骤S7中，减材加工路径规划的过程为：根据增材填充修复完成之后的多余部分的三维XYZ绝对坐标数据的Z轴坐标值，将多余部分XYZ绝对坐标数据按照指定的层间高度ΔZ′沿着Z轴分成若干层；根据每一层多余部分XYZ绝对坐标数据的X轴坐标值，将每一层多余部分XYZ绝对坐标数据按照指定的宽度ΔX′沿着X轴分成若干段；根据每一段多余部分XYZ绝对坐标数据的Y轴坐标值，设定减材填充路径从Y轴最小值走到Y轴最大值。

6.根据权利要求5所述的金属零部件的增减复合智能修复方法，其特征在于，所述步骤S8中，所述减材处理的工具为车刀。

7.根据权利要求1所述的金属零部件的增减复合智能修复方法，其特征在于，所述未损坏的金属零部件实体模型的获得，可以利用绘图软件根据实际零部件尺寸绘制而成，或利用三维扫描装置扫描未损坏的金属零部件获得。

8.根据权利要求1所述的金属零部件的增减复合智能修复方法，其特征在于，所述三维扫描装置为激光扫描仪或光栅三维扫描仪，所述光栅三维扫描仪为白光扫描或蓝光扫描。