[发明专利]一种复杂空腔增材制件内外表面的抛光方法

权利要求书

1.一种复杂空腔增材制件内外表面的抛光方法，应用于激光增材制造零件，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1，利用计算机辅助设计软件设计零件的三维模型；

步骤S2，将上述零件的三维模型导入计算机辅助制造软件中，利用切片程序对该三维模型进行切片处理，并针对每层切片层设定建造参数；

步骤S3，根据当前切片层的建造参数铺设增材粉末层，AM激光对当前切片层区域进行扫描，熔化选定空间内的增材粉末成型为熔覆层，从而建造出当前切片层；

步骤S4，根据零件表面抛光的预设要求，判断是否需要对当前切片层第一轮廓面扫描抛光：

若是，则转向步骤S6；

若否，则转向步骤S5；

步骤S5，根据零件表面抛光的预设要求，判断是否需要对当前切片层第二轮廓面扫描抛光：

若是，则转向步骤S7；

若否，则转向步骤S10；

步骤S6，飞秒激光沿当前切片层的第一轮廓台阶面扫描，将第一轮廓面设计面与第一轮廓台阶面之间的多余材料切除，消除当前切片层第一轮廓面上的台阶效应，抛光当前切片层的第一轮廓面，随后转向步骤S8；

步骤S7，飞秒激光沿当前切片层的第二轮廓台阶面扫描，将第二轮廓面设计面与第二轮廓台阶面之间的多余材料切除，消除当前切片层第二轮廓面上的台阶效应，抛光当前切片层的第二轮廓面，随后转向步骤S9；

步骤S8，判断当前切片层第一轮廓面的表面光洁度是否达到要求：

若是，则返回步骤S5；

若否，则转向步骤S6；

步骤S9，判断当前切片层第二轮廓面的表面光洁度是否达到要求：

若是，则转向步骤S10；

若否，则返回步骤S7；

步骤S10，判断增材制造零件是否建造完成所有切片层并且表面光洁度达到要求：

若是，则结束加工；

若否，返回步骤S3，重复步骤S3～步骤S9，直至增材制造零件所有切片层的建造完成且表面光洁度达到要求；

上述步骤S3，步骤S6和步骤S7均在无氧加工环境中进行。

2.根据权利要求1所述的复杂空腔增材制件内外表面的抛光方法，其特征在于：所述增材制造零件的第一轮廓面为内轮廓面，第二轮廓面为外轮廓面，或者第一轮廓面为外轮廓面，第二轮廓面为内轮廓面。

3.根据权利要求1所述的复杂空腔增材制件内外表面的抛光方法，其特征在于：所述建造参数包括每层切片层的支撑、层厚和建造方向。

4.根据权利要求1所述的复杂空腔增材制件内外表面的抛光方法，其特征在于：针对每层切片层，执行步骤S6的次数为1～6次，执行步骤S7的次数为1～6次。

5.根据权利要求1所述的复杂空腔增材制件内外表面的抛光方法，其特征在于：所述多余材料包括不同角度的片层台阶和/或粘附粉末。

6.根据权利要求1所述的复杂空腔增材制件内外表面的抛光方法，其特征在于：所述增材粉末为金属粉末、半导体材料粉末、陶瓷材料粉末或梯度材料粉末。

7.根据权利要求6所述的复杂空腔增材制件内外表面的抛光方法，其特征在于：所述金属粉末为钛合金金属粉末、高温合金金属粉末、铁基合金金属粉末、铝镁合金金属粉末、难熔合金金属粉末或非晶合金金属粉末。

8.根据权利要求1所述的复杂空腔增材制件内外表面的抛光方法，其特征在于：所述AM激光为连续激光，波长为1064nm，功率为100～1000W，光斑直径为50～200μm，扫描速度为50～2000mm/s。

9.根据权利要求1所述的复杂空腔增材制件内外表面的抛光方法，其特征在于：所述飞秒激光为脉冲激光，频率为1kHz～1000kHz，功率为0～180W，扫描速度1～10mm/s，波长为1030nm。