基于TIG堆焊技術的熔焊成型軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、由于智能材料結構在軍事、航空航天、汽車和醫(yī)學等領域的廣闊用途，使其越來越成為研究熱點。目前智能材料結構在復合材料零件的設計與制造中已取得了令人矚目的成果，但對于金屬零件或工模具，如何在制造過程中埋入傳感器的技術尚沒有解決，因此研制一種新型金屬零件快速成型方法是智能金屬結構制造的關鍵問題。 熔焊成型零件由全焊逢組成，致密度高，滿足強度、性能要求，而且以絲材作為熔焊成型的材料，成本低。 針對TIG熔焊成型技術中存在的問題以及

2、光纖智能金屬結構的制造要求，對熔焊成型技術中路徑間距、堆積軌跡等進行研究，從而確定適合制備智能結構件的軌跡規(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。該系統(tǒng)由熔焊成型執(zhí)行機構、焊縫質量智能控制硬件以及相關軟件組成，集分層、軌跡規(guī)劃、堆積成型、焊縫質量控制監(jiān)測和通訊為一體。 2、分析STL文件存在的缺陷，并建立STL模型拓撲結構。根據(jù)熔焊成型層高變動的特點提出在線采集高度的自適應分層

3、容錯切片算法，每層熔焊成型后采集成型件的高度，經過處理后得到下一層的截平面，然后進行分層處理。 3、針對熔焊成型零件存在的缺陷，提出了熔焊件表面成型質量評價指標和評價方法。采用實驗方法定量分析不同的路徑間距對熔焊成型件表面質量的影響，根據(jù)分析結果選擇合理的路徑間距，保證零件成型質量。 4、針對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程不同堆積軌跡、焊接速度和時間間隔對溫度場的影響，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，并通過實驗分析零件成型時不同的堆積軌跡對成型質量的影響，從而選擇較適合熔焊成型的堆積軌跡。 6、基于VC++編程實現(xiàn)適合TIG熔焊成型的分層處理、堆積規(guī)劃、數(shù)控自動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，通過實驗驗證所研究的熔焊成型軌跡。實驗結果表明該研究能獲得適合TIG熔焊成型的堆積軌跡。 創(chuàng)新點在于：基于熔焊成型特點