基于TIG堆焊技術(shù)的熔焊成型軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、由于智能材料結(jié)構(gòu)在軍事、航空航天、汽車(chē)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的廣闊用途，使其越來(lái)越成為研究熱點(diǎn)。目前智能材料結(jié)構(gòu)在復(fù)合材料零件的設(shè)計(jì)與制造中已取得了令人矚目的成果，但對(duì)于金屬零件或工模具，如何在制造過(guò)程中埋入傳感器的技術(shù)尚沒(méi)有解決，因此研制一種新型金屬零件快速成型方法是智能金屬結(jié)構(gòu)制造的關(guān)鍵問(wèn)題。 熔焊成型零件由全焊逢組成，致密度高，滿(mǎn)足強(qiáng)度、性能要求，而且以絲材作為熔焊成型的材料，成本低。 針對(duì)TIG熔焊成型技術(shù)中存在的問(wèn)題以及

2、光纖智能金屬結(jié)構(gòu)的制造要求，對(duì)熔焊成型技術(shù)中路徑間距、堆積軌跡等進(jìn)行研究，從而確定適合制備智能結(jié)構(gòu)件的軌跡規(guī)劃。主要完成的工作如下： 1、建立一套適合智能金屬零件制造的熔焊快速成型系統(tǒng)平臺(tái)。該系統(tǒng)由熔焊成型執(zhí)行機(jī)構(gòu)、焊縫質(zhì)量智能控制硬件以及相關(guān)軟件組成，集分層、軌跡規(guī)劃、堆積成型、焊縫質(zhì)量控制監(jiān)測(cè)和通訊為一體。 2、分析STL文件存在的缺陷，并建立STL模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)熔焊成型層高變動(dòng)的特點(diǎn)提出在線(xiàn)采集高度的自適應(yīng)分層

3、容錯(cuò)切片算法，每層熔焊成型后采集成型件的高度，經(jīng)過(guò)處理后得到下一層的截平面，然后進(jìn)行分層處理。 3、針對(duì)熔焊成型零件存在的缺陷，提出了熔焊件表面成型質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法。采用實(shí)驗(yàn)方法定量分析不同的路徑間距對(duì)熔焊成型件表面質(zhì)量的影響，根據(jù)分析結(jié)果選擇合理的路徑間距，保證零件成型質(zhì)量。 4、針對(duì)光纖智能金屬零件的制造要求，采用數(shù)值模擬方法分析熔焊成型過(guò)程不同堆積軌跡、焊接速度和時(shí)間間隔對(duì)溫度場(chǎng)的影響，為熔焊成型軌跡規(guī)劃提供

4、理論依據(jù)。 5、根據(jù)成型零件的特征，分析不同特征零件可采用的堆積軌跡，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析零件成型時(shí)不同的堆積軌跡對(duì)成型質(zhì)量的影響，從而選擇較適合熔焊成型的堆積軌跡。 6、基于VC++編程實(shí)現(xiàn)適合TIG熔焊成型的分層處理、堆積規(guī)劃、數(shù)控自動(dòng)編程以及熔焊成型系統(tǒng)控制軟件。 在建立的熔焊成型系統(tǒng)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所研究的熔焊成型軌跡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該研究能獲得適合TIG熔焊成型的堆積軌跡。 創(chuàng)新點(diǎn)在于：基于熔焊成型特點(diǎn)