[发明专利]一种提高同步送粉增材制造成形精度的方法

摘要

一种提高同步送粉增材制造成形精度的方法，属于激光增材制造技术领域。所述提高同步送粉增材制造成形精度的方法，包括以下步骤：对三维模型设定层数、设定层厚m、设置生长方向、规划扫描路径和设置打印参数；进行同步送粉增材制造，采集熔池到激光测距仪的距离的数据b,通过计算得到c；对熔池到激光测距仪垂直距离c进行降噪处理；对降噪处理后的数据进行稀疏化处理；计算降噪与稀疏化处理后的数据到基材的实测高度与第N层理论高度的差值；比较第N层实测高度和第N+1层实测高度的差值与层厚的关系；比较第N+1层是否大于设定层数。所述提高同步送粉增材制造成形精度的方法，能够提高增材制造成形精度，减少成形过程中停机、修补次数，提高制造效率。

主权项

1.一种提高同步送粉增材制造成形精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对待加工的零件进行三维建模；步骤二、对三维模型设定层数、设定层厚m、设置生长方向、规划扫描路径和设置打印参数；步骤三、进行同步送粉增材制造，在同步送粉增材制造过程中采集熔池到激光测距仪的距离的数据b,通过计算得到熔池到激光测距仪垂直距离c，其中，a为激光测距仪到同步送粉增材制造设备的激光送粉头的距离；步骤四、对熔池到激光测距仪垂直距离c进行降噪处理，具体包括：将“│c‑理论值│>2*阈值k”的所有点去除；步骤五、对降噪处理后的数据进行稀疏化处理，具体包括：步骤1、将降噪处理后得到的数据投影到第N层平面上，得到点云带Pi；步骤2、以第N层扫描线LN为基值，从第一点开始，求点云带Pi到LN的距离，如果大于给定值，将此点去除，继续求下一个点，直到所有点全部完成，得到小于等于给定值的点P'1、P'2、P'3、P'4……，即点云带P′i；步骤3、以光斑尺寸为间距，从点云带P′i起点开始将此间距的点求平均值，将点云带P′i范围内所有点稀疏成一个新的点云带Qi；步骤六、计算降噪与稀疏化处理后的数据到基材的实测高度与第N层理论高度的差值，判断是否进行同步送粉增材制造，具体包括：步骤(1)从第一点开始，求点云带Qi到基材的实测高度与第N层理论高度的差值Δhi＝Di‑ZN；步骤(2)如果|Δhi|≤m，继续进行同步送粉增材制造；步骤(3)如果|Δhi|＞m，重新规划填充轨迹，然后从步骤三开始继续进行同步送粉增材制造；其中，Di为Qi到基材的实测高度，ZN为第N层理论高度；步骤七、比较第N层实测高度和第N+1层实测高度的差值与层厚的关系，判断零件是否存在开裂，具体包括：零件边缘部分Z′N+m＞ZN+1，且Z′N+1‑ZN≥2m时，判定零件存在开裂，如果零件存在开裂，则从步骤二开始重新进行同步送粉增材制造；如果零件不存在开裂，则继续进行同步送粉增材制造；其中，Z′N为第N层实测高度，Z′N+1为第N+1层实测高度，ZN+1为第N+1层理论高度；步骤八、比较第N+1层是否大于设定层数，判断同步送粉增材制造是否完成，如果第N+1层大于设定层数，同步送粉增材制造完成；如果第N+1层小于等于设定层数，从步骤三开始继续进行同步送粉增材制造，直至整个零件制造完成。