[发明专利]一种提高同步送粉增材制造成形精度的方法

权利要求书

1.一种提高同步送粉增材制造成形精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对待加工的零件进行三维建模；

步骤二、对三维模型设定层数、设定层厚m、设置生长方向、规划扫描路径和设置打印参数；

步骤三、进行同步送粉增材制造，在同步送粉增材制造过程中采集熔池到激光测距仪的距离的数据b,通过计算得到熔池到激光测距仪垂直距离c，其中，a为激光测距仪到同步送粉增材制造设备的激光送粉头的距离；

步骤四、对熔池到激光测距仪垂直距离c进行降噪处理，具体包括：

将“│c-理论值│2*阈值k”的所有点去除；

步骤五、对降噪处理后的数据进行稀疏化处理，具体包括：

步骤1、将降噪处理后得到的数据投影到第N层平面上，得到点云带P_i；

步骤2、以第N层扫描线L_N为基值，从第一点开始，求点云带P_i到L_N的距离，如果大于给定值，将此点去除，继续求下一个点，直到所有点全部完成，得到小于等于给定值的点P'₁、P'₂、P'₃、P'₄……，即点云带P'_i；

步骤3、以光斑尺寸为间距，从点云带P'_i起点开始将此间距的点求平均值，将点云带P'_i范围内所有点稀疏成一个新的点云带Q_i；

步骤六、计算降噪与稀疏化处理后的数据到基材的实测高度与第N层理论高度的差值，判断是否进行同步送粉增材制造，具体包括：

步骤(1)从第一点开始，求点云带Q_i到基材的实测高度与第N层理论高度的差值Δh_i＝D_i-Z_N；

步骤(2)如果|Δh_i|≤m，继续进行同步送粉增材制造；

步骤(3)如果|Δh_i|＞m，重新规划填充轨迹，然后从步骤三开始继续进行同步送粉增材制造；

所述步骤(3)中重新规划填充轨迹为：

当Δh_i＜0并且|Δh_i|＞m时，将所有Δh_i＜0并且|Δh_i|＞m的点集合，生成补层N′，对于N′数据进行路径规划，使补层区域扫描间距小于正常间距，成形高度大于其他区域，用于补层；

当Δh_i＞0并且|Δh_i|＞m时，将所有Δh_i＞0并且|Δh_i|＞m的点集合，生成去层N″，对N″数据进行路径规划，使去层区域扫描间距大于正常间距，成形高度低于其他部位，用于去层，生成新的扫描轨迹替换N+1层；

当Δh_i＜0并且|Δh_i|＞m和Δh_i＞0并且|Δh_i|＞m同时存在时，将补层和去层合并，生成新的扫描轨迹替换N+1层；

其中，D_i为Q_i到基材的实测高度，Z_N为第N层理论高度；

步骤七、比较第N层实测高度和第N+1层实测高度的差值与层厚的关系，判断零件是否存在开裂，具体包括：

零件边缘部分Z′_N+m＞Z_N+1，且Z′_N+1-Z_N≥2m时，判定零件存在开裂，如果零件存在开裂，则从步骤二开始重新进行同步送粉增材制造；如果零件不存在开裂，则继续进行同步送粉增材制造；

其中，Z′_N为第N层实测高度，Z′_N+1为第N+1层实测高度，Z_N+1为第N+1层理论高度；

步骤八、比较第N+1层是否大于设定层数，判断同步送粉增材制造是否完成，如果第N+1层大于设定层数，同步送粉增材制造完成；如果第N+1层小于等于设定层数，从步骤三开始继续进行同步送粉增材制造，直至整个零件制造完成。