电弧3D打印轮廓环偏置干涉研究
发布时间：2021-09-19 14:28
电弧3D打印是以电弧为热源将金属焊丝熔化,按照零件三维模型切片处理得到的轨迹层层堆积成形金属零件。电弧3D打印技术将电弧堆焊和3D打印相结合,具有制造成本低、丝材利用率高、生产效率高、良好的机械性能和力学性能等优点,在制造业中具有广泛的应用前景。目前,电弧3D打印切片过程中轮廓环偏置干涉问题有待进一步研究和改进,这对电弧3D打印成形件的表面精度有着重要影响。首先,对向量法求解轮廓线段的等距线和偏置轮廓进行了推导,针对求解轮廓环的交点效率不高的问题,采用严格单调链求交点,并对严格单调链的单调性质进一步利用,减少求交点的计算量。对自交点中的奇异情况进行了分类取舍,采用向量法判断无效环,该方法方便简洁,并给出了奇异交点情况下无效环的判别方法。其次,通过对轮廓环相交干涉的分析,采用多边形交集来解决轮廓环干涉问题。对多边形之间的交点进行了出入性判别,给出了奇异情况下交点出入性判别的具体方法,并对连续两个出点和入点进行了研究,给出了取舍方法,根据交点的出入性和遍历多边形顶点求取两多边形的交。最后,以本文的轮廓环干涉处理算法为核心,开发了轮廓环干涉处理程序,并将程序嵌入切片软件,对出现自交和相交的模...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于GMAW的成形件[19]
基于CMT制造的倾斜薄壁件[32]
踊〉慕鹗艨焖俪尚蜗低常?孟低巢捎肅CD摄像机监控熔池的变化，实时调整焊接工艺参数来控制熔池，该系统还采用水循环带走热量减少熔池流淌和基板变形[34]。南昌大学的胡瑢华提出了熔焊件表面质量评价指标和评价方法，通过合理的选择焊缝间距，得到良好的表面成形，通过分析轨迹对成形质量的影响，选择合适的轨迹[35]。徐建宁等人设计了钨极气体保护焊增材制造系统，该系统硬件采用铣床改装而成，软件采用VC++实现，可以实时监控焊接过程工艺参数，并采用模糊控制实时调整焊接参数来精确控制焊缝尺寸，该系统熔焊的花瓶如图1.3所示[36]。图1.3金属熔焊成形的花瓶[36]Fig1.3Vaseformedbymetalfusionwelding[36]天津大学的赵孝祥等人基于MIG焊接技术搭建了机器人增材制造系统，研究了几种路径过渡形式对焊缝几何尺寸的影响，分析了焊接工艺参数和熔滴过渡形式对成形尺寸的影响，结果表明，焊接电流越大，焊缝宽度越宽，要在路径过渡处控制焊接工艺参数，才能得到成形精度较高的零件[37]。杜乃成对铝合金MIG焊成形工艺进行了研究，通过红外线扫描监测工件温度的变化，分析了热输入和工件初始温度对焊缝几何尺寸的影响，提出短路过渡形式和喷射过渡形式相结合的工艺，该工艺提高了焊缝尺寸的稳定性，减小了热输入[38]。北京航空航天大学孙红叶等人采用复合超高频脉冲方波极性GTAW堆积铝合金成形件，研究了运动速度和焊接速度对焊缝宽度和高度的影响，分析了成形件的组织分布、晶体结构及机械和力学性能[39]。哈工大的柏久阳等人以TIG为热源对铝合金进行增材制造研究，对成形件的组织结构和力学性能进行了分析[40]。同时还对单层多道焊缝进行了研究，当焊接
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-6.3Cu铝合金电弧填丝增材制造成形与组织性能[J]. 孙红叶,从保强,苏勇,齐铂金,祁泽武,王强. 航空制造技术. 2017(14)
[2]3D打印技术的国内外现状及其发展趋势[J]. 刘业勤,张晓莲,邱双. 内燃机与配件. 2017(12)
[3]典型无机非金属材料增材制造研究与应用现状[J]. 于云,史廷春,孙芳芳,潘金德,杨勇. 材料导报. 2016(21)
[4]一种处理交点退化现象的高效多边形裁剪算法[J]. 王慧青,崇素文. 东南大学学报(自然科学版). 2016(04)
[5]MIG焊参数及路径对增材制造熔敷层尺寸的影响[J]. 赵孝祥,孙策,叶福兴,罗震. 焊接. 2016(04)
[6]3D打印技术过程控制问题研究进展[J]. 李轩,莫红,李双双,王飞跃. 自动化学报. 2016(07)
[7]电弧増材制造厚壁结构焊道间距计算策略[J]. 柏久阳,王计辉,林三宝,杨春利,范成磊. 机械工程学报. 2016(10)
[8]3D打印技术研究现状和关键技术[J]. 张学军,唐思熠,肇恒跃,郭绍庆,李能,孙兵兵,陈冰清. 材料工程. 2016(02)
[9]TIG增材制造4043铝合金薄壁零件组织及力学性能[J]. 柏久阳,王计辉,师建行,林三宝,杨春利,范成磊. 焊接. 2015(10)
[10]熔焊3D打印技术研究现状及发展趋势[J]. 姜乐涛,白培康,赵娜,刘宇琨. 焊接技术. 2015(04)
博士论文
[1]多层单道GMA增材制造成形特性及熔敷尺寸控制[D]. 熊俊.哈尔滨工业大学 2014
[2]GMAW再制造多重堆积路径对质量影响及优化方法研究[D]. 赵慧慧.哈尔滨工业大学 2012
[3]基于TIG堆焊技术的熔焊成型轨迹规划研究[D]. 胡瑢华.南昌大学 2007
硕士论文
[1]电弧3D打印机控制系统设计与切片算法研究[D]. 牛燃恒.重庆大学 2018
本文编号：3401782
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于GMAW的成形件[19]
基于CMT制造的倾斜薄壁件[32]
踊〉慕鹗艨焖俪尚蜗低常?孟低巢捎肅CD摄像机监控熔池的变化，实时调整焊接工艺参数来控制熔池，该系统还采用水循环带走热量减少熔池流淌和基板变形[34]。南昌大学的胡瑢华提出了熔焊件表面质量评价指标和评价方法，通过合理的选择焊缝间距，得到良好的表面成形，通过分析轨迹对成形质量的影响，选择合适的轨迹[35]。徐建宁等人设计了钨极气体保护焊增材制造系统，该系统硬件采用铣床改装而成，软件采用VC++实现，可以实时监控焊接过程工艺参数，并采用模糊控制实时调整焊接参数来精确控制焊缝尺寸，该系统熔焊的花瓶如图1.3所示[36]。图1.3金属熔焊成形的花瓶[36]Fig1.3Vaseformedbymetalfusionwelding[36]天津大学的赵孝祥等人基于MIG焊接技术搭建了机器人增材制造系统，研究了几种路径过渡形式对焊缝几何尺寸的影响，分析了焊接工艺参数和熔滴过渡形式对成形尺寸的影响，结果表明，焊接电流越大，焊缝宽度越宽，要在路径过渡处控制焊接工艺参数，才能得到成形精度较高的零件[37]。杜乃成对铝合金MIG焊成形工艺进行了研究，通过红外线扫描监测工件温度的变化，分析了热输入和工件初始温度对焊缝几何尺寸的影响，提出短路过渡形式和喷射过渡形式相结合的工艺，该工艺提高了焊缝尺寸的稳定性，减小了热输入[38]。北京航空航天大学孙红叶等人采用复合超高频脉冲方波极性GTAW堆积铝合金成形件，研究了运动速度和焊接速度对焊缝宽度和高度的影响，分析了成形件的组织分布、晶体结构及机械和力学性能[39]。哈工大的柏久阳等人以TIG为热源对铝合金进行增材制造研究，对成形件的组织结构和力学性能进行了分析[40]。同时还对单层多道焊缝进行了研究，当焊接
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-6.3Cu铝合金电弧填丝增材制造成形与组织性能[J]. 孙红叶,从保强,苏勇,齐铂金,祁泽武,王强. 航空制造技术. 2017(14)
[2]3D打印技术的国内外现状及其发展趋势[J]. 刘业勤,张晓莲,邱双. 内燃机与配件. 2017(12)
[3]典型无机非金属材料增材制造研究与应用现状[J]. 于云,史廷春,孙芳芳,潘金德,杨勇. 材料导报. 2016(21)
[4]一种处理交点退化现象的高效多边形裁剪算法[J]. 王慧青,崇素文. 东南大学学报(自然科学版). 2016(04)
[5]MIG焊参数及路径对增材制造熔敷层尺寸的影响[J]. 赵孝祥,孙策,叶福兴,罗震. 焊接. 2016(04)
[6]3D打印技术过程控制问题研究进展[J]. 李轩,莫红,李双双,王飞跃. 自动化学报. 2016(07)
[7]电弧増材制造厚壁结构焊道间距计算策略[J]. 柏久阳,王计辉,林三宝,杨春利,范成磊. 机械工程学报. 2016(10)
[8]3D打印技术研究现状和关键技术[J]. 张学军,唐思熠,肇恒跃,郭绍庆,李能,孙兵兵,陈冰清. 材料工程. 2016(02)
[9]TIG增材制造4043铝合金薄壁零件组织及力学性能[J]. 柏久阳,王计辉,师建行,林三宝,杨春利,范成磊. 焊接. 2015(10)
[10]熔焊3D打印技术研究现状及发展趋势[J]. 姜乐涛,白培康,赵娜,刘宇琨. 焊接技术. 2015(04)
博士论文
[1]多层单道GMA增材制造成形特性及熔敷尺寸控制[D]. 熊俊.哈尔滨工业大学 2014
[2]GMAW再制造多重堆积路径对质量影响及优化方法研究[D]. 赵慧慧.哈尔滨工业大学 2012
[3]基于TIG堆焊技术的熔焊成型轨迹规划研究[D]. 胡瑢华.南昌大学 2007
硕士论文
[1]电弧3D打印机控制系统设计与切片算法研究[D]. 牛燃恒.重庆大学 2018
本文编号：3401782
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