[发明专利]面向复杂回转体表面的激光熔覆轨迹规划方法

摘要

本发明公开了一种面向复杂回转体表面的激光熔覆轨迹规划方法，包括如下步骤在曲线平面中建立坐标系XOY，根据曲线的特点，在X方向以相等的宽度将工件表面的母线曲线AB离散，计算离散长度；S2、将曲线的方程表示函数形式Y＝f(X)；S3、假设根据平面上的工艺试验，激光离焦量为H，确定激光焦点移动路径上的插补点坐标；S4、将激光姿态设置为光束垂直于零件转轴方向，即垂直于X方向；S5、计算激光束与粉末流对工件表面扫描的速度。本发明使用方便，轨迹规划精确度高，便于推广。

主权项

面向复杂回转体表面的激光熔覆轨迹规划方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在曲线平面中建立坐标系XOY，根据曲线的特点，在X方向以相等的宽度将工作表面的母线曲线AB离散，设离散长度为ΔX，ΔX＝(1‑ω％)L  (1)；式中，L：单道熔覆宽度；ω％：熔覆搭接率；S2、将曲线的方程表示函数形式Y＝f(X)，则曲线上离散的第i点的Yi轴坐标：Yi＝f(Xi)；那么，ΔYi＝Yi‑Yi‑1＝f(Xi)‑f(Xi‑1)＝f(Xi‑1+ΔX)‑f(Xi‑1)  (2)；式中，ΔYi：在第i步进给时，圆弧上第i点在Y方向的增量；S3、假设根据平面上的工艺试验，激光离焦量为H，那么激光焦点移动路径上的插补点坐标写成：插补起点：K0(X0,Y0+H)；该点由对光得到；插补第1点：K1(X0+ΔX,Y0+ΔY1+H)；插补第2点：K2(X0+2ΔX,Y0+ΔY1+ΔY2+H),或者K2(X0+2ΔX,Y1+ΔY2+H)；……插补第i点：Ki(X0+iΔX,Yi‑1+ΔYi+H)；S4、将激光姿态设置为光束垂直于零件转轴方向，即垂直于X方向；S5、通过以下步骤计算激光束与粉末流对工件表面扫描的速度：如果由工艺试验确定的激光扫描速度为Vmm/s，那么激光在工件某截面圆周方向完成一周的扫描所需时间：式中，Di：工件第i个离散点处截面的圆周直径；所以工件在该过程中的旋转角速度：激光在沿曲线方向的速度：把(3)式带入(5)式得到：