[发明专利]一种用于金属激光选区熔化成形工艺的扫描方法

权利要求书

1.一种用于金属激光选区熔化成形工艺的扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)轮廓偏置

获取零件实体的第一层截面形状，将零件实体的外轮廓线向零件实体中心的方向偏置0.5-2mm，形成一个内轮廓线，从而将所述第一层截面形状分割成内轮廓区域和一个窄边外轮廓区域；所述零件实体由N个截面构成；

2)内轮廓区域内构建若干个泰森多边形；

在内轮廓区域内随机生成若干个离散控制点，构建三角网，生成若干个泰森多边形；

2.1)构建三角形网络；

2.1.1)在内轮廓区域，随机选取任意控制点P₀；

2.1.2)以P₀为圆心，以半径L做第一圆，在第一圆与内轮廓区域相交的区域选择一点P₁；10mm≤L≤40mm；

2.1.3)以P₁为圆心，以半径L做第二圆，在第二圆与内轮廓区域相交的区域选择一点P₂，且P₂与P₀之间的距离≤10mm；

2.1.4)重复步骤2.1.3)，直至获得第P_n点，且P_n与P_n-2之间的距离≤10mm；

2.1.5)找出P₀至P_n中每个点相邻的所有三角形，形成三角网络；

2.2)建立若干个泰森多边形；

2.2.1)对与每个控制点相邻的三角形按顺时针或逆时针方向排序，计算每个三角形的外接圆圆心，并记录；

2.2.2)根据每个控制点的相邻三角形，连接这些相邻三角形的外接圆圆心，即得到泰森多边形，对于三角网络边缘的泰森多边形，可作垂直平分线与内轮廓区域外轮廓相交，与内轮廓区域外轮廓一起构成泰森多边形；

3)扫描内轮廓区域；

采用任意相位角度α，以每一个泰森多边形为一个单元随机扫描；所述相位角度α的选取范围是：0～180°；

扫描时需遵循的原则是：

A、不能连续扫描相邻泰森多边形；

B、扫描每个泰森多边形时，扫描相位角度α可以以固定角度变化，也可随机变化；

每层截面完成第一次扫描后，采用与相位角度α垂直的相位角度β对每一个泰森多边形进行二次扫描；

扫描时需遵循的原则是：

A、不能连续扫描相邻泰森多边形；

B、扫描每个泰森多边形时，扫描相位角度β可以以固定角度变化，也可随机变化；

4)扫描窄边外轮廓区域；

利用逐行扫描方式对窄边外轮廓区域进行扫描且窄边外轮廓区域的工艺参数与内轮廓区域扫描工艺参数不同；

5)按照步骤1)-步骤4)的方式对零件实体每一层进行扫描，直到N-1层截面全部扫描完成；

6)第N层截面的扫描；

对第N层截面先执行步骤1)-2)一次，再重复执行步骤3)-4)共M次，完成第N层截面的扫描；3≤M≤5。

2.根据权利要求1所述的用于金属激光选区熔化成形工艺的扫描方法，其特征在于：执行步骤5)时相邻层间的扫描相位角可选择以固定角度变化，也可选择随机角度变化。