[發明專利]基于增材制造技術的加工方法和裝置

在審

• 申請號: 202111074009.3
• 申請日: 2021-09-14
• 公開（公告）號: CN113779725A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 蹤雪梅;陳鵬飛;何冰;張超
• 申請（專利權）人: 江蘇徐工工程機械研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F113/10;G06F119/14
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張靖靖

本發明涉及一種基于增材制造技術的加工方法和裝置，其中加工方法包括：計算反向補償曲線；根據產品的預設變形量，確定所述預設加工曲線和所述反向補償曲線的交互區域；所述預設加工曲線包括位于所述交互區域內的第一部分曲線(S1)和位于所述交互區域之外的第二部分曲線(S2)，將所述第一部分曲線(S1)替換為所述反向補償曲線的位于所述交互區域內的第三部分曲線(S3)，通過所述第三部分曲線(S3)和所述第二部分曲線(S2)建立新的加工曲線；按照所述新的加工曲線加工所述產品。本發明通過反向補償曲線與預設加工曲線的差距來補償產品在加工過程中所發生的變形，使最終得到的產品的實際外輪廓形狀更加接近理想外輪廓形狀，有效提高加工質量。

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，尤其涉及一種基于增材制造技術的加工方法和裝置。

背景技術

增材制造(Additive Manufacturing，簡稱AM)技術即3D打印技術，區別于傳統的車銑刨磨等依賴多工序結合制造零件的“減材制造”加工方式，它基于離散-疊加成形原理，利用CAD三維模型生成STL格式文件后導入相關3D打印機軟件中，利用計算機控制打印材料逐層堆積，最終一次形成三維實體。

選區激光熔化技術(Selective Laser Melting，簡稱SLM)是增材制造技術的一種，采用粉末為成形材料，激光為能量源，在掃描振鏡的控制下按照一定的路徑快速照射粉末對零件截面逐層進行激光熔化，形成冶金熔覆層。SLM成形機在工作時，在基板上用刮刀鋪一層金屬粉末，然后用激光束，使其熔化、凝固，形成冶金熔覆層，然后將基板下降與單層沉積厚度相同的高度，在鋪一層粉末進行激光掃描加工，重復這樣的過程直至整個零件成形結束。

液壓流道作為SLM工藝液壓閥復雜內腔流道的基本單元，能夠保證輪廓形狀尺寸精度及內表面成形質量，是SLM工藝較為關注的環節。在無支撐成形流道制造過程中，由于翹曲變形、內應力等狀況存在，流道往往會出現變形、頂部內表面異常粗糙等現象，其輪廓形狀與初始設計偏差較大，降低復雜內腔流道的液流性能，影響液壓閥液流清潔度效果及液流輸送能力。

目前，關于利用SLM工藝成形復雜內腔流道的輪廓形狀、表面質量控制的設計、工藝調控的內容較少，雖然相關技術中提到通過將流道設計為水滴孔或菱形孔形狀以期降低輪廓形狀變形，通過復合加工方式提升制件表面質量，以及采用采用異性截面提升保證內部無支撐打印，同時添加飛秒激光提高制件上面與側面的成形表面質量，但是，異性截面流道改變了流道的初始設計模型，設計的流道輪廓形狀在制造時發生變化，不能得到“所想即所得”零件模型，另外添加飛秒激光增加設備成本，不能從初始設計及工藝調控等方面解決問題。

需要說明的是，公開于本發明背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明實施例提供一種基于增材制造技術的加工方法和裝置，可以使成型后的流道外輪廓更加接近理想輪廓。

根據本發明的一個方面，提供一種基于增材制造技術的加工方法，包括：

計算反向補償曲線；

根據產品的預設變形量，確定預設加工曲線和反向補償曲線的交互區域；

預設加工曲線包括位于交互區域內的第一部分曲線和位于交互區域之外的第二部分曲線，將第一部分曲線替換為反向補償曲線的位于交互區域內的第三部分曲線，通過第三部分曲線和第二部分曲線建立新的加工曲線；和

按照新的加工曲線加工產品。

在一些實施例中，計算反向補償曲線的操作包括：

對產品的變形進行預測；

根據預測結果計算產品在變形方向上的位移；

根據位移，建立產品在變形區域的函數模型；和