[发明专利]基于增材制造技术的加工方法和装置

说明书

本发明涉及一种基于增材制造技术的加工方法和装置，其中加工方法包括：计算反向补偿曲线；根据产品的预设变形量，确定所述预设加工曲线和所述反向补偿曲线的交互区域；所述预设加工曲线包括位于所述交互区域内的第一部分曲线(S1)和位于所述交互区域之外的第二部分曲线(S2)，将所述第一部分曲线(S1)替换为所述反向补偿曲线的位于所述交互区域内的第三部分曲线(S3)，通过所述第三部分曲线(S3)和所述第二部分曲线(S2)建立新的加工曲线；按照所述新的加工曲线加工所述产品。本发明通过反向补偿曲线与预设加工曲线的差距来补偿产品在加工过程中所发生的变形，使最终得到的产品的实际外轮廓形状更加接近理想外轮廓形状，有效提高加工质量。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种基于增材制造技术的加工方法和装置。

背景技术

增材制造(Additive Manufacturing，简称AM)技术即3D打印技术，区别于传统的车铣刨磨等依赖多工序结合制造零件的“减材制造”加工方式，它基于离散-叠加成形原理，利用CAD三维模型生成STL格式文件后导入相关3D打印机软件中，利用计算机控制打印材料逐层堆积，最终一次形成三维实体。

选区激光熔化技术(Selective Laser Melting，简称SLM)是增材制造技术的一种，采用粉末为成形材料，激光为能量源，在扫描振镜的控制下按照一定的路径快速照射粉末对零件截面逐层进行激光熔化，形成冶金熔覆层。SLM成形机在工作时，在基板上用刮刀铺一层金属粉末，然后用激光束，使其熔化、凝固，形成冶金熔覆层，然后将基板下降与单层沉积厚度相同的高度，在铺一层粉末进行激光扫描加工，重复这样的过程直至整个零件成形结束。

液压流道作为SLM工艺液压阀复杂内腔流道的基本单元，能够保证轮廓形状尺寸精度及内表面成形质量，是SLM工艺较为关注的环节。在无支撑成形流道制造过程中，由于翘曲变形、内应力等状况存在，流道往往会出现变形、顶部内表面异常粗糙等现象，其轮廓形状与初始设计偏差较大，降低复杂内腔流道的液流性能，影响液压阀液流清洁度效果及液流输送能力。

目前，关于利用SLM工艺成形复杂内腔流道的轮廓形状、表面质量控制的设计、工艺调控的内容较少，虽然相关技术中提到通过将流道设计为水滴孔或菱形孔形状以期降低轮廓形状变形，通过复合加工方式提升制件表面质量，以及采用采用异性截面提升保证内部无支撑打印，同时添加飞秒激光提高制件上面与侧面的成形表面质量，但是，异性截面流道改变了流道的初始设计模型，设计的流道轮廓形状在制造时发生变化，不能得到“所想即所得”零件模型，另外添加飞秒激光增加设备成本，不能从初始设计及工艺调控等方面解决问题。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明实施例提供一种基于增材制造技术的加工方法和装置，可以使成型后的流道外轮廓更加接近理想轮廓。

根据本发明的一个方面，提供一种基于增材制造技术的加工方法，包括：

计算反向补偿曲线；

根据产品的预设变形量，确定预设加工曲线和反向补偿曲线的交互区域；

预设加工曲线包括位于交互区域内的第一部分曲线和位于交互区域之外的第二部分曲线，将第一部分曲线替换为反向补偿曲线的位于交互区域内的第三部分曲线，通过第三部分曲线和第二部分曲线建立新的加工曲线；和

按照新的加工曲线加工产品。

在一些实施例中，计算反向补偿曲线的操作包括：

对产品的变形进行预测；

根据预测结果计算产品在变形方向上的位移；

根据位移，建立产品在变形区域的函数模型；和