[发明专利]用于增材产品的表面处理方法

权利要求书

1.用于增材产品的表面处理方法，其特征在于，包括：

S1. 使用三维建模软件建立待加工零件的三维模型，获得三维模型文件；

S2. 使用增材软件将零件的三维模型进行切片处理，获得增材加工路径，并在增材过程件需要进行重熔抛光处插入切断程序以切断增材过程；

S3. 设置增材工艺参数，机器人增材系统使用增材设备依据软件规划的增材路径在预定位置进行逐层增材制造，在增材加工过程中运行到切断点时，增材加工过程停止，机器人增材系统使用重熔抛光设备进行重熔抛光处理；

S4. 使用视觉设备扫描待重熔表面的三维轮廓，并导入机器人增材系统中分析表面粗糙度情况，机器人增材系统根据待重熔表面不同的粗糙度数值大小划分区域；

S5. 根据S4扫描得到的三维轮廓以及划分的粗糙度区域，分析设定重熔抛光设备的扫描路径，并设置重熔抛光设备的重熔抛光工艺参数；

S6. 根据S5中设定的重熔抛光设备扫描路径和重熔抛光工艺参数，采用重熔抛光设备对增材过程件表面扫描进行重熔加工，重熔加工完成后，待增材过程件冷却至90℃至110℃，再次使用增材设备继续进行零件的增材加工；

S7.重复S4至S6直至完成零件的增材加工和重熔抛光加工。

2.根据权利要求1所述用于增材产品的表面处理方法，其特征在于，

在S5中：（1）设定重熔抛光设备的扫描顺序为先扫描粗糙度高的区域，后扫描粗糙度低的区域；

（2）根据区域粗糙度高低设定重熔抛光设备功率，重熔抛光设备在表面粗糙度高区域的功率大于表面粗糙度低区域的功率；

其中所述重熔抛光设备为等离子弧重熔抛光设备或激光重熔抛光设备；

所述增材制造为电弧熔丝增材或激光增材。

3.根据权利要求1所述用于增材产品的表面处理方法，其特征在于，

在重熔抛光加工的过程中，通过机器人增材系统的变位机将增材过程件旋转变位至待重熔表面水平向上，使得待重熔表面与重熔抛光设备呈预定夹角状态。

4.根据权利要求1所述用于增材产品的表面处理方法，其特征在于，

待重熔表面为零件的内表面和/或外表面。

5.根据权利要求1所述用于增材产品的表面处理方法，其特征在于，

所述增材制造是MIG/MAG增材，TIG增材，CMT增材，SLM和SLS中的任意一种。

6.据权利要求1所述用于增材产品的表面处理方法，其特征在于，

所述重熔抛光使用的等离子热源是微束等离子弧，或采用激光作为重熔热源。

7.根据权利要求6所述用于增材产品的表面处理方法，其特征在于，

所述重熔抛光使用的等离子弧是转移型等离子弧，等离子气和保护气均采用Ar气。

8.根据权利要求1所述用于增材产品的表面处理方法，其特征在于，在S5中重熔抛光工艺参数包括：

等离子弧喷嘴距工件表面高度为2-10mm，喷嘴直径为1-4mm，电流为10-40A，扫描速度为1-10mm/s，离子气流量为0.5-1.5L/min,保护气流量为10-25L/min。

9.根据权利要求1所述用于增材产品的表面处理方法，其特征在于，

在S4中，获得表面粗糙度数值的方法采用数字全息法，采用激光光源照射增材件表面，反射光和参考光发生干涉，CCD相机记录干涉条纹，并利用计算机对其数值重建获得相位和光强信息，构造出被测样品表面的三维数字图形，进而计算得出三维表面粗糙度；

在加工过程中采用红外测温仪测量增材件表面温度，避免温度过高；

当检测到温度过高时，则停止加工过程，待增材件冷却至预定温度时再继续加工。

10.根据权利要求1所述用于增材产品的表面处理方法，其特征在于，

所述机器人增材系统包括：

工业机器人，

快换装置，与工业机器人连接；

增材设备，与快换装置可拆卸连接；

重熔抛光设备，与快换装置可拆卸连接；

当执行增材加工时，所述增材设备通过快换装置与工业机器人连接，所述重熔抛光设备与快换装置分离，所述工业机器人带动所述增材设备执行增材加工；

当执行重熔抛光加工时，所述重熔抛光设备通过快换装置与工业机器人连接，所述增材设备与快换装置分离，所述工业机器人带动所述增材设备执行重熔抛光加工。