激光沉积制造形貌偏差检测与控制研究

作     者：钦兰云 谢永凯 杨光 王伟 王向明 Qin Lanyun;Xie Yongkai;Yang Guang;Wang Wei;Wang Xiangming

作者机构：沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035 

基　　金：国家自然科学基金(51975387) 国家重点研发计划(2016YFB1100504) 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室开放基金(SHSYS2017003) 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2021年第48卷第10期

页      码：125-133页

摘      要：在激光沉积制造过程中,热累积等因素会导致实际成形形貌与理想形貌存在较大偏差,从而阻碍沉积制造的进一步进行。为此,本文提出了基于点云数据的形貌偏差检测与控制方法。采用高速轮廓测量仪扫描沉积体表面,将获得的形貌点云数据与沉积层切片理论数据进行对比,提取出构成偏差区域的点云数据,对偏差点云进行分层切片,然后运用图像边界识别算法提取切片偏差轮廓,确定偏差轮廓区域在原始切片轮廓区域中的准确位置,改变偏差轮廓区域内的填充间距,为其填充成形轨迹,最后生成沉积程序并对偏差区域进行补偿加工。实验结果表明,补偿后获得的成形表面的平面度误差较补偿前减小了65.1%。本文方法能够显著提高零件的成形精度,实现了检测和补偿的自动化,使激光沉积制造可以连续进行。

主 题 词：激光技术 激光沉积制造 形貌偏差检测 路径规划 点云切片 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/CJL202148.1002113

馆 藏 号：203104276...