欢迎访问沈阳真空杂志社 Email Alert    RSS服务

真空 ›› 2020, Vol. 57 ›› Issue (3): 80-83.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2020.03.16

• 3D打印技术 • 上一篇    下一篇

快速成型技术中分区自适应工艺调整算法研究*

田同同1,2, 李论1,2, 周波1,2, 赵吉宾1,2   

  1. 1.中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁 沈阳 110016;
    2.中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁 沈阳 110016
  • 收稿日期:2019-09-02 发布日期:2020-06-18
  • 通讯作者: 李论,研究员。
  • 作者简介:田同同(1987-),男,山东省新泰市人,硕士,研究实习员。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51775542);国家自然科学基金项目(51605475);国家重点研发计划项目(2016YFB11005)

Research on Partition Adaptive Process Adjustment Algorithm in Rapid Prototyping Technology

TIAN Tong-tong1,2, LI Lun1,2, ZHOU Bo1,2, ZHAO Ji-bin1,2   

  1. 1. Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China;
    2. Institutes for Robotics and Intelligent Manufacturing, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
  • Received:2019-09-02 Published:2020-06-18

摘要: 为解决激光快速成型技术在加工成形过程中,由于内部应力过大导致的翘曲变形甚至开裂的缺点,从控制加工路径的角度提出了分区自适应工艺调整算法,算法将整个模型分组加工,每一组的加工路径需要实时生成,生成依据是上一组已成形表面的分区域平均高度值,建立了子区域平均高度值与其对应区域的填充间距之间的自适应关系,最终使用C++语言编程实现了该算法,并进行了仿真模拟,根据各子区域平均高度值获得了相应的填充间距,验证了算法的正确性。

关键词: 激光快速成形, 翘曲变形, 分组, 路径, 平均高度, 填充间距

Abstract: There are deformation and even cracking caused by excessive internal stress in the process of additive manufacturing of laser rapid prototyping technology. In order to solve the shortcomings, a partition adaptive process adjustment algorithm is proposed from the perspective of controlling the processing path, and the whole model is processed into groups. The processing path of each group needs to be generated in real time. The generation is based on the average height value of the sub-region of the previous set of formed surfaces, and the adaptive relationship between the average height value of the sub-area and the filling interval of its corresponding area is established. Finally, the C++ language is used. The algorithm is implemented by programming, and the simulation is carried out. According to the average height value of each sub-area, the corresponding filling pitch is obtained, and the correctness of the algorithm is verified.

Key words: laser rapid format, deformation, groups, path, average height, filling interval

中图分类号: 

  • TP391
[1] Griffith M L, Keicher D M, Atwood C L.Free form fabrication of metallic components using laser engineered net shaping(LENS{trademark)[J]. Office of Scientific & Technical Information Technical Reports, 1996(7): 125-132.
[2] Daekeon A, Jin H K, Soonman K.Representation of surface roughness in fused deposition modeling[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2009, 209(15): 5593-5600.
[3] 赵剑峰, 马智勇, 谢德巧, 等. 金属增材制造技术[J]. 南京航空航天大学学报, 2014, 46(5): 675-693.
[4] 林鑫, 黄卫东. 高性能金属构件的激光增材制造[J]. 中国科学: 信息科学, 2015, 45(9): 1111-1126.
[5] 王华明. 高性能大型金属构件激光增材制造: 若干材料基础问题[J]. 航空学报, 2014, 35(10): 2690-2698.
[6] 杜畅, 张津, 连勇, 等. 激光增材制造残余应力研究现状[J]. 表面技术, 2019, 48(1): 213-220.
[7] 许中明, 王鸿博, 杨亘. 几何参数对3D打印零件轮廓精度影响的研究[J]. 机械设计与制造, 2017(5): 113-115.
[8] 闫占功, 林峰, 齐海波. 直接金属快速成形制造技术综述[J]. 机械工程学报, 2005, 41(11): 1-7.
[9] 孙福臻, 曲文峰, 杨立宁, 等. 同步送粉式激光熔覆过程温度场数值模拟[J]. 机械设计与制造, 2017(10): 126-128.
[10] 宋建丽, 邓琦林, 葛志军, 等. 镍基合金激光快速成形裂纹控制技术[J]. 上海交通大学学报, 2006, 40(3): 548-552.
[11] 孙登广, 戴宁, 黄仁凯, 等. 轻量化蜂窝3D打印路径自适应生成技术[J]. 计算机集成制造系统, 2018, 24(8): 1902-1909.
[12] 李仲阳, 谢存禧. CAD模型截面的Voronoi图生成与分层面的等距线填充[J]. 计算机工程与应用, 2002, 38(2): 86-88.
[13] 蔡道生, 史玉升, 黄树槐. 快速成形技术中轮廓环的分组算法及其应用[J]. 华中科技大学学报(自然科学版), 2004, 32(1): 7-9.
[14] 王东兴, 郭东明, 贾振元. 面向快速原形制造的彩色模型数字表述方法[J]. 机械设计与研究, 2002, 18(2): 62-63.
[15] 卞宏友, 刘伟军, 王天然. 激光金属沉积成形的扫描方式[J]. 机械工程学报, 2006, 42(10): 170-175.
[16] 黄小毛, 叶春生, 黄伟军. 激光快速成形正多边形格子扫描路径的生成算法[J]. 锻压技术, 2013, 38(3): 152-155.
[1] 赵宇辉, 赵吉宾, 王志国. Inconel 625镍基高温合金激光增材制造翘曲变形行为研究*[J]. 真空, 2020, 57(2): 88-93.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 李得天, 成永军, 张虎忠, 孙雯君, 王永军, 孙 健, 李 刚, 裴晓强. 碳纳米管场发射阴极制备及其应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 1 -9 .
[2] 周彬彬, 张 建, 何剑锋, 董长昆. 基于 CVD 直接生长法的碳纳米管场发射阴极[J]. 真空, 2018, 55(5): 10 -14 .
[3] 李志胜. 空间环境下超大型红外定标用辐射屏蔽门的研制[J]. 真空, 2018, 55(5): 66 -70 .
[4] 郑 列, 李 宏. 200kV/2mA 连续可调直流高压发生器的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 10 -13 .
[5] 柴晓彤, 汪 亮, 王永庆, 刘明昆, 刘星洲, 干蜀毅. 基于 STM32F103 单片机的单泵运行参数数据采集系统[J]. 真空, 2018, 55(5): 15 -18 .
[6] 孙立志, 闫荣鑫, 李天野, 贾瑞金, 李 征, 孙立臣, 王 勇, 王 健, 张 强. 放样氙气在大型收集室内分布规律研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 38 -41 .
[7] 黄 思 , 王学谦 , 莫宇石 , 张展发 , 应 冰 . 液环压缩机性能相似定律的实验研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 42 -45 .
[8] 纪 明, 孙 亮, 杨敏勃. 一种用于对月球样品自动密封锁紧的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 24 -27 .
[9] 李民久, 熊 涛, 姜亚南, 贺岩斌, 陈庆川. 基于双管正激式变换器的金属表面去毛刺 20kV 高压脉冲电源[J]. 真空, 2018, 55(5): 19 -24 .
[10] 刘燕文, 孟宪展, 田 宏, 李 芬, 石文奇, 朱 虹, 谷 兵, 王小霞 . 空间行波管极高真空的获得与测量[J]. 真空, 2018, 55(5): 25 -28 .