[发明专利]一种层内无搭接的电弧增材制造路径规划方法

权利要求书

1.一种层内无搭接的电弧增材制造路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，加工余量设计：对电弧增材制造结构件添加加工余量，使其分层切片后的截面形状为带有余量的、规则的形状；当路径方向上结构件截面形状的宽度变化较小时，将结构件简化为完全等壁厚结构件，使其截面形状上各处宽度保持一致；当路径方向上结构件截面形状的宽度变化较大时，将结构件简化为多段等壁厚结构件，使其截面形状上的宽度为多段相等的宽度，其中，宽度变化较小满足变化率≤50%，宽度变化较大满足变化率＞50%；变化率=路径方向上结构件截面形状最窄部宽度/路径方向上结构件截面形状最宽部宽度；

步骤2，提取截面形状：对电弧增材制造模型进行分层切片，获得结构件每一分层的截面形状数据；

步骤3，提取线型路径：依据添加加工余量后的截面形状特征，将其简化为若干线型特征，并依据线型特征提取一条线型路径或多段线型路径；若路径方向上的形状存在中心线，则线型特征取路径上形状的中心线；若不存在中心线，根据加工余量设计取其他包含在形状区域内的线；提取的线型路径，需要满足结构件分层切片后的任意截面形状的单道摆动填充成形，以避免增材时的多道搭接；步骤4，添加摆动填充：对每条路径都依据选用的摆动方式和所需沉积宽度设定相应的摆动参数，保证摆动后沉积宽度和沉积高度满足要求。

2.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，步骤1中，加工余量设计中，整个结构件的三维形状的单边加工余量为1~10mm。

3.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，步骤4中，摆动方式包括正弦摆动、“Z”字型摆动、“8”字型摆动、圆形摆动。

4.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，步骤4中，摆动参数包含摆动频率、摆动幅度、摆动两侧停留时间，摆动频率为0.1~10Hz、摆动幅度为0.5~50mm、摆动两侧停留时间为0~0.4s。

5.根据权利要求4所述的路径规划方法，其特征在于，步骤4中，单道沉积宽度最小值达到5mm，最大值达到100mm。

6.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，步骤4中，单道沉积高度达到0.2~ 4mm。

7.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，步骤4中，电弧增材制造过程原材料为直径0.8~2.4mm的金属丝材。