激光熔覆工藝參數(shù)優(yōu)化及掃描路徑規(guī)劃研究.pdf

1、激光熔覆是一種高新技術(shù)。它具有降低成本，減少生產(chǎn)時(shí)間，改善基體性能，延長(zhǎng)零件使用壽命、對(duì)環(huán)境污染小等特點(diǎn)，并能實(shí)現(xiàn)材料的梯度功能。目前這一技術(shù)正廣泛應(yīng)用于零件修復(fù)和制造等領(lǐng)域，并取得了良好的效果。由于還有一些理論和實(shí)踐問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決，所以它的應(yīng)用受到了較大的限制。
　　 為了提高熔覆制件尺寸精度及表面質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)熔覆過(guò)程的自動(dòng)化。本文對(duì)激光熔覆過(guò)程中工藝參數(shù)的優(yōu)化及掃描路徑的實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究，這對(duì)提高激光熔覆零件的

2、質(zhì)量控制具有十分重要的意義。
　　 針對(duì)激光熔覆過(guò)程的復(fù)雜性，本文提出了采用反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP)和粒子群算法(PSO)相結(jié)合對(duì)激光熔覆過(guò)程的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化的新方法。運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立熔覆帶特征(熔覆帶高度、熔覆帶寬度)與熔覆工藝參數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型；以此數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，使用粒子群優(yōu)化算法在可行域內(nèi)對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)計(jì)算。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)該方法，本文在VC++平臺(tái)下進(jìn)行了相關(guān)的程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工藝參數(shù)的優(yōu)化。
　　 本

3、文還對(duì)激光熔覆掃描路徑實(shí)現(xiàn)的基本方法進(jìn)行了研究，論述了從三維CAD模型到掃描路徑實(shí)現(xiàn)的一系列過(guò)程。尤其是對(duì)三維模型分層切片和雙向直線掃描路徑生成算法進(jìn)行了研究，并提出了根據(jù)距離判別法來(lái)實(shí)現(xiàn)掃描路徑的方法，進(jìn)行了相應(yīng)程序開(kāi)發(fā)。針對(duì)具體的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，研究了自行開(kāi)發(fā)軟件與機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)交換，成功將生成的掃描路徑傳輸給機(jī)器人，控制其運(yùn)動(dòng)軌跡。
　　 本文從試驗(yàn)角度驗(yàn)證了優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性和掃描路徑的實(shí)現(xiàn)。采用半導(dǎo)體激光器在QT600