[发明专利]一种基于3D打印的激光喷丸工艺光路可达性检验方法

权利要求书

1.一种基于3D打印的激光喷丸工艺光路可达性检验方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：取得零件的三维模型，或者以零件实物进行逆向工程，测量获得零件的三维模型及尺寸；

步骤S2：将零件三维模型输入3D打印机，一体打印出零件的非金属复制品；

步骤S3：将复制品固定于激光喷丸系统的夹具上，打开同轴指示光源，进行在线编程；

步骤S4：程序以同轴指示光源为参考，对零件的光路可达性、光路干涉、水射流可达性和水约束层稳定性进行试验验证；

步骤S5：将复制品采用0.2-0.5J低能量激光进行全程序预试验并观察结果；

步骤S6：如未发现问题，则确定激光喷丸程序；如发现问题，则返回步骤S4，调整程序直至成功。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印的激光喷丸工艺光路可达性检验方法，其特征在于，所述步骤S1还包括如下步骤：

步骤S11：当实物零件在计算机上有三维模型图纸及尺寸时，直接导入即可；

步骤S12：当实物零件无三维模型时，利用逆向工程的三坐标测量机和激光形貌测量仪进行建模，并获得实物零件的三维模型及尺寸。

3.根据权利要求1所述的基于3D打印的激光喷丸工艺光路可达性检验方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：零件的三维模型采用UG、CATIA、Solidworks或3Dmarks处理软件进行分层处理，设计辅助支撑，逐层打印出零件的非金属复制品。

4.根据权利要求1所述的基于3D打印的激光喷丸工艺光路可达性检验方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：用美工刀或锉刀工具去除打印后复制品上的辅助支撑。

5.根据权利要求1所述的基于3D打印的激光喷丸工艺光路可达性检验方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：根据不同类型零件的结构特点，设计与之匹配的夹具并将复制品固定；所述同轴指示光源是指与高能激光束同轴的可见光激光束。

6.根据权利要求1所述的基于3D打印的激光喷丸工艺光路可达性检验方法，其特征在于，所述步骤S4中：

光路可达性是指光沿直线传播，待处理区域的光路传输路径上是否存在遮挡激光传播的障碍物，光路是否无能量损耗直达处理区域；

光路干涉是指程序运动过程中是否存在夹具、非处理区域对光路的干涉；

水射流可达性是指水射流在喷射压力和重力作用下，水射流能否直达处理区域，产生连续的水约束层；

水约束层稳定性是指由水射流形成的水膜在零件外形边界变化和重力的作用下，是否能够保持水膜厚度的一致性。

7.根据权利要求1所述的基于3D打印的激光喷丸工艺光路可达性检验方法，其特征在于，所述步骤S5还包括：

步骤S51：采用目视检测复制品是否存在激光烧蚀；

步骤S52：确认喷丸区域为待强化区域且图案规则整齐；

步骤S53：复制品运动轨迹是否存在光束、水流干涉，是否存在无刚体碰撞。