激光沉积制造形貌偏差检测与控制研究

在激光沉积制造过程中,热累积等因素会导致实际成形形貌与理想形貌存在较大偏差,从而阻碍沉积制造的进一步进行.为此,本文提出了基于点云数据的形貌偏差检测与控制方法.采用高速轮廓测量仪扫描沉积体表面,将获得的形貌点云数据与沉积层切片理论数据进行对比,提取出构成偏差区域的点云数据,对偏差点云进行分层切片,然后运用图像边界识别算法提取切片偏差轮廓,确定偏差轮廓区域在原始切片轮廓区域中的准确位置,改变偏差轮廓区域内的填充间距,为其填充成形轨迹,最后生成沉积程序并对偏差区域进行补偿加工.实验结果表明,补偿后获得的成形表面的平面度误差较补偿前减小了65.1％.本文方法能够显著提高零件的成形精度,实现了检测和补偿的自动化,使激光沉积制造可以连续进行.