一种零件增材制造方法、设备及计算机存储介质技术

本发明专利技术公开一种零件增材制造方法、设备及计算机存储介质，以解决零件成型效率与表面质量之间难以兼顾的问题。所述零件增材制造方法包括：识别待成型零件的三维模型的核心区域以及覆盖在所述核心区域的外部的表面区域；对所述核心区域和所述表面区域按照不同层厚进行切片，得到不同层厚的核心区域切片和表面区域切片；根据所述核心区域切片和所述表面区域切片的层厚数学关系，确定所述三维模型的扫描路径；根据所述三维模型的扫描路径、各个所述核心区域切片的层厚和各个所述表面区域切片的层厚，控制所述激光增材制造设备对所述零件的核心区域和表面区域进行激光成型。本发明专利技术提高了成型效率及表面质量。了成型效率及表面质量。了成型效率及表面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种零件增材制造方法、设备及计算机存储介质


[0001]本专利技术涉及增材制造
，尤其涉及一种零件增材制造方法、设备及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]增材制造，又称3D打印，是近年来迅速发展起来的高端数字化快速制造技术，引领大批量制造模式向个性化制造模式发展，可生成任何形状、性能优异、多种材料复合的零件，广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车制造、注塑模具等领域。随着技术的发展，市场对增材制造生产的期望也越来越高，要求不断提高金属材料增材制造装备的效率、精度、可靠性。
[0003]相关技术中，增材制造工艺基于“化整为零”及“聚零为整”的思想，先将数字化三维零件模型进行切片离散及扫描路径规划，得到可控制激光束扫描的切片轮廓信息，然后通过逐层累加的形式直接制造出三维实体。切片层厚对零件表面质量和尺寸精度有极大的影响。
[0004]对于一些曲面、半封闭的类似叶片结构的零件，为了减小台阶效应，提高表面质量，采用小层厚进行打印，但是，成型效率显著降低，零件的打印成本和打印周期急剧增加；而对于常规型产品，为提高成型效率，通常会采取大层厚进行打印，但会增加表面后处理工艺，同时为适应增材制造技术，设计师也需要改变零件产品结构。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种零件增材制造方法、设备及计算机存储介质，用于零件成型效率与表面质量之间难以兼顾的问题。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种零件增材制造方法，包括：
[0007]识别待成型零件的三维模型的核心区域以及覆盖在所述核心区域的外部的表面区域；
[0008]对所述核心区域和所述表面区域按照不同层厚进行切片，得到不同层厚的核心区域切片和表面区域切片；所述核心区域切片的层厚大于或等于所述表面区域切片的层厚；
[0009]根据所述核心区域切片和所述表面区域切片的层厚数学关系，确定所述三维模型的扫描路径；
[0010]根据所述三维模型的扫描路径、各个所述核心区域切片的层厚和各个所述表面区域切片的层厚，控制所述激光增材制造设备对所述零件的核心区域和表面区域进行激光成型。
[0011]与现有技术相比，本专利技术提供的零件增材制造方法中，对待成型零件的三维模型的核心区域和表面区域采用不同层厚进行切片，核心区域切片的层厚大于或等于表面区域切片的层厚；并根据核心区域切片和表面区域切片的层厚数学关系，确定三维模型的扫描路径；根据三维模型的扫描路径和核心区域切片的层厚，对核心区域进行激光成型；并根据
三维模型的扫描路径和表面区域切片的层厚，对表面区域进行激光成型；如此，在对零件的表面区域进行成型时，根据层厚数学关系，确定三维模型的扫描路径，并采用小层厚按照上述扫描路径进行激光成型，可以减小表面区域激光成型引起的“台阶效应”，提升了表面质量，提高了零件的合格率；在对零件的核心区域进行成型时，根据层厚数学关系，确定三维模型的扫描路径，并采用大层厚按照上述扫描路径进行激光成型，节省了成型的时间，提高了成型效率；综上所述，消除了成型效率和表面质量之间难以兼顾的问题。
[0012]第二方面，本专利技术还提供一种零件增材制造设备，包括处理器以及与处理器耦合的通信接口；所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现上述任一项所述零件增材制造方法。
[0013]第三方面，本专利技术还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有指令，当指令被运行时，以实现上述任一项所述零件增材制造方法。
附图说明
[0014]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0015]图1为本专利技术提供的零件增材制造方法的流程示意图；
[0016]图2为本专利技术提供的采用不同层厚对核心区域和表面区域进行切片的效果示意图；
[0017]图3为本专利技术提供的零件增材制造装置的结构框图；
[0018]图4为本专利技术提供的零件增材制造设备的硬件结构示意图；
[0019]图5为本专利技术提供的芯片的结构框图。
具体实施方式
[0020]为了便于清楚描述本专利技术实施例的技术方案，在本专利技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
[0021]需要说明的是，本专利技术中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本专利技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0022]本专利技术中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
[0023]增材制造，又称3D打印，是近年来迅速发展起来的高端数字化快速制造技术，引领大批量制造模式向个性化制造模式发展，可生成任何形状、性能优异、多种材料复合的零件，广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车制造、注塑模具等领域。随着技术的发展，市场对增材制造生产的期望也越来越高，要求不断提高金属材料增材制造装备的效率、精度、可靠性。
[0024]相关技术中，增材制造工艺基于“化整为零”及“聚零为整”的思想，先将数字化三维零件模型进行切片离散及扫描路径规划，得到可控制激光束扫描的切片轮廓信息，然后通过逐层累加的形式直接制造出三维实体。切片层厚对零件表面质量和尺寸精度有极大的影响。
[0025]对于一些曲面、半封闭的类似叶片结构的零件，为了减小台阶效应，提高表面质量，采用小层厚进行打印，但是，成型效率显著降低，零件的打印成本和打印周期急剧增加；而对于常规型产品，为提高成型效率，通常会采取大层厚进行打印，但会增加表面后处理工艺，同时为适应增材制造技术，设计师也需要改变零件产品结构。
[0026]针对上述技术问题，本专利技术实施例提出一种零件增材制造方法，所述零件增材制造方法能够解决零件成型效率与表面质量之间难以兼顾的问题，根据不同层厚之间的数学关系对核心区域和表面区域进行成型，提高了成型效率，提升了表面质量。
[0027]本专利技术实施例提出的零件增材制造方法，应用于零件增材制造设备，如图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种零件增材制造方法，其特征在于，包括：识别待成型零件的三维模型的核心区域以及覆盖在所述核心区域的外部的表面区域；对所述核心区域和所述表面区域按照不同层厚进行切片，得到不同层厚的核心区域切片和表面区域切片；所述核心区域切片的层厚大于或等于所述表面区域切片的层厚；根据所述核心区域切片和所述表面区域切片的层厚数学关系，确定所述三维模型的扫描路径；根据所述三维模型的扫描路径、各个所述核心区域切片的层厚和各个所述表面区域切片的层厚，控制所述激光增材制造设备对所述零件的核心区域和表面区域进行激光成型。2.根据权利要求1所述的零件增材制造方法，其特征在于，所述表面区域切片至少包括：轮廓区域切片。3.根据权利要求2所述的零件增材制造方法，其特征在于，所述表面区域切片还包括：上表面区域切片和下表面区域切片；所述轮廓区域切片、所述上表面区域切片和所述下表面区域切片的层厚不同。4.根据权利要求1至3任一项所述的零件增材制造方法，其特征在于，所述根据所述核心区域切片和所述表面区域切片的层厚数学关系，确定所述三维模型的扫描路径，包括：根据所述核心区域切片和所述表面区域切片的层厚数学关系，确定扫描路径规划对象；根据所述扫描路径规划对象确定所述三维模型的扫描路径。5.根据权利要求1所述的零件增材制造方法，其特征在于，当所述核心区域切片的层厚与所述表面区...

【专利技术属性】
技术研发人员：高正江，杨环，马腾，王山，张志桐，卢志超，
申请(专利权)人：中航迈特粉冶科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：