一种用于增材制造三维物体的激光扫描路径规划方法技术

本发明专利技术公开的一种用于增材制造三维物体的激光扫描路径规划方法，首先输入零件模型的各层切片文件，然后根据零件结构特征及用户设置确定分区基准线，对零件各层切片进行分区，最后在各分区内进行蛇形扫描规划，蛇形扫描路径包括基准线、圆弧段和直线段。本发明专利技术公开的方法通过对切片文件进行蛇形扫描路径规划，能够在扫描过程中提高热输入，维持较高能量，能够有效避免大幅面、大光斑零件加工时冷速过高造成热应力过大或扫描速度低造成烧损而导致的成形质量问题。在提高了零件质量的同时，通过圆弧震荡实现跳转减少，延长了激光器的使用寿命。

A Laser Scanning Path Planning Method for Adding Material to Manufacture Three-Dimensional Objects

The invention discloses a laser scanning path planning method for manufacturing three-dimensional objects by adding materials. Firstly, the slice files of each layer of the part model are input, then the zoning datum line is determined according to the structural characteristics of the part and user settings, and the slices of each layer of the part are divided into zones. Finally, the snake scanning path is planned in each zone. The snake scanning path includes datum line, arc section and straight line section. \u3002 The method disclosed in the present invention can increase heat input and maintain high energy during scanning by snake-like scanning path planning of slice files, and can effectively avoid forming quality problems caused by excessive thermal stress or burnout caused by excessive cooling rate during processing large-scale and large-spot parts. At the same time, the quality of the parts is improved, the jump is reduced by arc oscillation, and the service life of the laser is prolonged.

【技术实现步骤摘要】
一种用于增材制造三维物体的激光扫描路径规划方法
本专利技术属于增材制造
，涉及一种用于增材制造三维物体的激光扫描路径规划方法。
技术介绍
增材制造技术是基于三维CAD模型数据，通过增加材料逐层制造的方式。其是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用高能束将材料进行逐层堆积，最终叠加成型，制造出实体产品。增材制造的工艺方法有很多种，主要分为基于送粉方式和铺粉方式的制造方法。基于铺粉方式的制造方法包括选区激光熔化技术，其加工过程为：先在计算机上设计出零件的三维实体模型，然后通过切分软件对该三维模型进行切片分层，得到各截面的轮廓数据，并对得到的各层截面进行扫描路径规划，之后将这些数据导入增材制造设备，铺粉装置按照预定粉末层厚度在成形缸表面铺设一层粉末，设备按照扫描路径控制激光选择性地熔化各层粉末材料，逐步堆叠成三维零件。目前，对大幅面、大光斑零件按照常规扫描路径规划和扫描时，如图1所示，针对待扫描区域采用相同的工艺参数进行长线扫描加工。若扫描速度过快导致零件冷速过高，容易造成成形过程热应力过大，影响零件成形质量；若扫描速度过低，容易出现烧损，并且成形效率过低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于增材制造三维物体的激光扫描路径规划方法，其特征在于，具体操作过程包括如下步骤：步骤1.输入零件模型的各层切片文件；步骤2.根据零件结构特征及用户设置确定分区基准线，对零件各层切片进行分区；步骤3.在各分区内进行蛇形扫描规划，所述蛇形扫描路径包括基准线(1)、圆弧段(2)和直线段(3)。

【技术特征摘要】
1.一种用于增材制造三维物体的激光扫描路径规划方法，其特征在于，具体操作过程包括如下步骤：步骤1.输入零件模型的各层切片文件；步骤2.根据零件结构特征及用户设置确定分区基准线，对零件各层切片进行分区；步骤3.在各分区内进行蛇形扫描规划，所述蛇形扫描路径包括基准线(1)、圆弧段(2)和直线段(3)。2.如权利要求1所述的一种用于增材制造三维物体的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程如下：步骤2.1读入用户设置的蛇形路径中直线段(3)的高度H、圆弧段(2)半径R、扫描间距A及光斑(4)的直径D；其中，步骤2.2根据零件的结构特征及直线段(3)的高度H、圆弧段(2)的半径R、扫描间距A确定各分区基准线(1)的位置，对零件各层切片进行分区；步骤2.3以扫描间距A为间隔对当前分区基准线进行分段。3.如权利要求2所述的一种用于增材制造三维物体的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述步骤3中在各分区内进行蛇形扫描规划的具体过程如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东辉，王婵，
申请(专利权)人：西安铂力特增材技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61