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公开(公告)号:CN111951399B
公开(公告)日:2023-04-07
申请号:CN202010760750.4
申请日:2020-07-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06T17/20 , G06Q10/047 , G06F18/23 , G06F30/20 , G06T11/20 , G06F113/10
Abstract: 本发明属于増材制造相关技术领域,并公开了一种増减材制造中基于体素曲面距离场的轨迹规划方法。该方法包括:S1对于待加工对象的底座上表面体素化,与底座上表面相交的体素形成体素曲面;S2根据待成形对象预设初始加工曲线,初始加工曲线与体素曲面相交形成初始体素曲线;S3计算体素曲面上所有体素与初始体素曲线的距离值,距离值相同且相邻的体素形成等值体素曲线;S4计算等值体素曲线上所有体素对应的当前距离值;S5选取目标体素,利用该目标体素形成等值线,该等值线即为该加工对象表面的增材或减材加工轨迹。通过本发明,实现加工轨迹的基于等值线距离场规划,规划路径准确,加工精度高。
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公开(公告)号:CN110722798B
公开(公告)日:2021-01-19
申请号:CN201910902623.0
申请日:2019-09-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: B29C64/386 , B33Y50/00 , B29L31/08
Abstract: 本发明属于增材制造领域,并具体公开了一种基于组合平面切片的轨迹规划方法及产品。该轨迹规划方法包括输入三维模型并定义组合平面,将三维模型和组合平面同时进行空间变换;沿组合平面的法向方向以预设间距偏移组合平面预设次数,以此获得组合平面簇;利用组合平面簇对三维模型进行切片,得到位于组合平面簇上的三维切片轮廓;将三维切片轮廓映射至水平面,得到二维切片轮廓;在水平面上对二维切片轮廓进行轨迹填充,得到二维填充轨迹;将二维填充轨迹逆映射至组合平面,得到三维填充轨迹。本发明通过构建与三维模型相似的组合平面,并利用组合平面与水平面的映射关系获得位于组合平面上的增材制造轨迹,能够有效满足特殊结构增材制造的需要。
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公开(公告)号:CN109894614B
公开(公告)日:2020-07-03
申请号:CN201910227767.0
申请日:2019-03-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于电弧増材制造领域,并公开了一种可展曲面上填充轨迹规划的方法及其应用。该方法包括下列步骤:对于表面有切片轮廓的可展曲面,将可展曲面按照展开线展开为展开平面,在展开平面中规划切片轮廓的填充轨迹,将填充轨迹逆映射至可展曲面中,以此获得可展曲面中的填充轨迹,当展开线与切片轮廓相交时,将可展曲面旋转后再展开为平面,在获得旋转后的可展曲面中的填充轨迹后,再将可展曲面反方向旋转,即获得所需可展曲面的填充轨迹。本发明该方法在复杂结构在电弧増材制造中的应用。通过本发明,降低废品率,降低在可展曲面上直接规划填充轨迹的难度,提高加工精度和加工效率。
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公开(公告)号:CN110750870A
公开(公告)日:2020-02-04
申请号:CN201910897226.9
申请日:2019-09-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/20 , B29C64/386 , B33Y50/00 , G06F119/18
Abstract: 本发明属于増材制造领域,并公开了一种基于模型体素化距离变换的増材制造方法。该方法包括下列步骤:(a)对待成形零件三维模型的体素化,获得体素模型;(b)在体素模型中选择初始切片层,根据每个体素到初始切片层的距离以及预设切片厚度对素模型中的体素进行划分,以此获得多个切片层;(c)对于每个切片层,以切片层的外边界上的体素作为起始体素,根据切片层内的体素到起始体素之间的距离,以及预设轨迹间距对体素进行划分,获得切片层内的多条加工轨迹;(d)计算每条加工轨迹上每个体素的法向,该法向即为加工方向,按照每个切片层的加工轨迹和加工方向进行増材制造即可获得所需的零件。通过本发明,提高现有熔融沉积方法的普适性。
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公开(公告)号:CN112214906B
公开(公告)日:2022-10-14
申请号:CN202011139242.0
申请日:2020-10-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/20 , G06F113/10
Abstract: 本发明属于増材制造相关技术领域,并公开了一种基于主成分分析的填充轨迹规划方法。该方法包括下列步骤:S1采用主成分分析单个切片层中成形轮廓的第一主方向和与该第一主方向正交的第二主方向;S2将成形轮廓设定为初始轮廓C0,将该初始轮廓按照设定长度d1和d2等距向外偏移,获得新的轮廓C1和C2;在新的轮廓C2内获得多条平行线段,连接每条平行线段的中点获得一条中轴线,以该中轴线为中心,将该中轴线向其两侧进行偏置获得多条平行中轴线的曲线,该曲线与新的轮廓C1相交获得多条曲线线段,该多条曲线线段即为所需的填充轨迹;通过本发明,减小台阶效应,填充轨迹光滑平顺,提高加工精度。
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公开(公告)号:CN110340485B
公开(公告)日:2020-08-18
申请号:CN201910557719.8
申请日:2019-06-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于定向能量沉积领域,并公开了一种悬臂结构的定向能量沉积五轴熔积方法。该方法包括下列步骤:(a)对于基体结构上的待成形悬臂结构,将待成形悬臂结构进行切片,对每个切片层进行轨迹填充,获得熔积轨迹;(b)对熔积轨迹上每个点进行五轴空间变换,使得每个点均处于焊枪可达到的位置,以此获得每个点的终止变换点,计算每个终止变换点的进给速度,以此获得所有终止变换点的进给速度;(c)对熔积轨迹进行尖角处理,对尖角处理后的轨迹进行焊接顺序的规划,以此确定待成形悬臂结构的五轴熔积成形工艺。通过本发明,使五轴熔积焊道表面形貌良好,降低了电弧增材悬臂结构的成形难度,提高成品率,减少了材料与能源的浪费。
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公开(公告)号:CN110000381B
公开(公告)日:2020-02-21
申请号:CN201910228400.0
申请日:2019-03-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于电弧増材制造领域,并公开了一种推进器模型的电弧增减材复合一体化制造方法。该方法包括:(a)将推进器模型分为三个部分,分别对该三个部分进行切片分层和每个切片层填充轨迹的规划,转子和定子切片的方向沿所在芯轴的外法向,每个切片层在芯轴上形成一个切片轮廓,在切片轮廓中规划填充轨迹,以此获得每个切片层的填充轨迹;(b)成型芯轴;(c)成型转子和定子。在对切片层逐层加工的工程中,利用红外热像缺陷检测和线激光形貌检测对切片层进行实时检测由此实现増材和减材复合一体化的制造。通过本发明,避免零件打印完后检测出废品造成的不可逆转损失,减少能源与原材料的消耗,缩短了制造工期。
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公开(公告)号:CN110508809A
公开(公告)日:2019-11-29
申请号:CN201910809421.1
申请日:2019-08-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于多材料复合增材制造领域,并具体公开了一种增材制造与表面涂覆复合成形系统及方法,其包括增材成形装置、激光辅助冷喷涂装置和工作台,增材成形装置和激光辅助冷喷涂装置位于工作台上方,加工时,增材成形装置在工作台上逐层成形待成形零件,激光辅助冷喷涂装置在此成形过程中对待成形零件内外表面进行涂覆增强处理,从而共同完成待成形零件的复合加工制造;本发明在充分利用短流程增材制造快速成形零件优势的基础上,将表面涂覆增强工艺集成到此系统中,提高了零件复合增材制造和表面强化的效率,克服对结构复杂且表面强化要求较高零部件进行直接增材制造与表面涂覆复合成形的技术瓶颈。
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公开(公告)号:CN110340485A
公开(公告)日:2019-10-18
申请号:CN201910557719.8
申请日:2019-06-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K9/04
Abstract: 本发明属于定向能量沉积领域,并公开了一种悬臂结构的定向能量沉积五轴熔积方法。该方法包括下列步骤:(a)对于基体结构上的待成形悬臂结构,将待成形悬臂结构进行切片,对每个切片层进行轨迹填充,获得熔积轨迹;(b)对熔积轨迹上每个点进行五轴空间变换,使得每个点均处于焊枪可达到的位置,以此获得每个点的终止变换点,计算每个终止变换点的进给速度,以此获得所有终止变换点的进给速度;(c)对熔积轨迹进行尖角处理,对尖角处理后的轨迹进行焊接顺序的规划,以此确定待成形悬臂结构的五轴熔积成形工艺。通过本发明,使五轴熔积焊道表面形貌良好,降低了电弧增材悬臂结构的成形难度,提高成品率,减少了材料与能源的浪费。
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公开(公告)号:CN113664536B
公开(公告)日:2022-08-09
申请号:CN202111009038.1
申请日:2021-08-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于电弧增材制造领域,并具体公开了一种电弧增材制造‑旋压复合加工装置及方法,其包括旋压机构和熔积成形机构,其中:所述旋压机构包括机床和旋压头,其中,所述旋压头通过主轴安装在所述机床上,所述主轴用于带动旋压头旋转并实现三个垂直方向的移动;所述旋压头包括旋压座和滚珠,所述滚珠安装在所述旋压座底部的圆弧槽内;所述熔积成形机构包括移动轨道、机器人和热源发生器,其中,弧形的移动轨道围绕设置在所述机床周围,所述机器人活动安装在该移动轨道上,所述热源发生器安装在所述机器人末端。本发明实现了电弧增材制造‑旋压工艺复合,可对形状不规则的焊道进行旋压加工,并得到优良的表面形貌和力学性能的曲面零件。
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