【技术实现步骤摘要】
一种用于超高速激光熔覆不规则平面的方法
[0001]本专利技术涉及激光熔覆
，特别是涉及一种用于超高速激光熔覆不规则平面的方法
。
技术介绍
[0002]随着社会的高速发展，科学技术的飞速发展，传统激光熔覆技术逐渐无法满足当代社会对材料的要求，逐渐暴露出生产效率低
、
熔覆粉末利用率低
、
稀释率大
、
涂层化学组成影响较大
、
加工精度低
、
涂层表面粗糙度低
、
后续加工造成大量的材料浪费等缺点
。
为了适应社会的高速发展对材料的需求，德国弗劳恩霍夫激光技术研究所（
Fraunhofer ILT)
和亚琛工业大学（
RWTH
‑
Aachen
）于
2017
年提出的高速激光熔覆技术，改善了传统激光熔覆技术目前的缺陷，拓宽了激光熔覆技术的工业应用
。
[0003]超高速激光熔覆拥有远超于传统激光熔覆的加工效率，其高效率...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种用于超高速激光熔覆不规则平面的方法，其特征在于，包括：对不规则平面进行预处理，并获取所述不规则平面的尺寸和形状；基于所述不规则平面的尺寸和形状，设计所述不规则平面的超高速激光熔覆路径，具体包括：基于所述不规则平面的尺寸和形状，获取所述不规则平面的外轮廓曲线和形心；基于所述不规则平面的外轮廓曲线和形心，设计所述不规则平面的初步熔覆路径；对所述初步熔覆路径进行优化，获取所述超高速激光熔覆路径；获取所述不规则平面的外轮廓曲线和形心包括：获取所述不规则平面的外轮廓形状，将所述外轮廓形状置于平面直角坐标系内，获得所述不规则平面的外轮廓形状曲线，所述外轮廓形状曲线即为外轮廓曲线
C0，计算形心
O
c
，所述形心
O
c
的计算方法为：其中，为不规则平面形心；
F
n
为不规则平面内的坐标点，
F
n
∈{
（
X
n
,Y
n
）
|n=
（
1,2,
……
,P
）
}
，
P
为不规则平面内包含的坐标点个数；基于所述不规则平面的外轮廓曲线和形心，设计所述不规则平面的初步熔覆路径包括：以所述外轮廓曲线上任意一点
Q1为起点，沿顺时针间距预设距离获取坐标点集，依次连接所述坐标点集中的
Q
b
与
Q
b+1
，获取多条线段
Q
b
Q
b+1
，对线段
Q
b
Q
b+1
沿自身法线方向向形心依次进行偏置，获取偏置后的线段
T
b
’
T
b+1
’’
，计算线段
T
b
’
T
b+1
’’
的偏置距离：其中，为线段
T
b
’
T
b+1
’’
相对于线段
Q
b
Q
b+1
的偏置距离，单位：
mm
，
b=
（
1,2,
……
,h
‑1），
h
为外轮廓曲线以间距
β
获取的坐标点最大个数；为熔覆搭接率，；为超高速激光熔覆单道宽度，单位：
mm
；以
Q1为起始点，依次连接点
T
b+1
’’
获得曲线，对曲线沿自身法线方向向形心进行
f
次等距偏置，获取等距偏置后的曲线，
s=1,2,3
……
f
，计算曲线的偏置距离：其中，为曲线的等距偏置宽度；为熔覆搭接率，；为超高速激光熔覆单道宽度，单位：
mm
；依次连接
K
s
‑1尾端与
K
s
首端，获取所述不规则平面的初步熔覆路径；基于所述超高速激光熔覆路径，获取熔覆参数，并调整超高速激光熔覆头的位置和姿态；基于所述超高速激光熔覆路径和熔覆参数，启动超高速激光熔覆设备，对所述不规则平面进行超高速激光熔覆加工
。2.
根据权利要求1所述的用于超高速激光熔覆不规则平面的方法，其特征在于，对所述不规则平面进行预处理包括：
对所述不规则平面进行清洁，确认所述不规则平面上无杂质粉尘后，将所述不规则平面装夹到所述超高速激光熔覆设备上
。3.
根据权利要求1所述的用于超高速激光熔覆不规则平面的方法，其特征在于，对所述初步熔覆路径进行优化，获取所述超高速激光熔覆路径包括：设为所述初步熔覆路径曲线方程，计算所述初步熔覆路径的等距节点
G
e
：其中，
、
为等距节点
G
e
的
X
轴和
Y
轴坐标，
e=1,2,3
……
，
g
，
g
为初步熔覆路径上以间距
β
获取的等距节点最大个数；为初步熔覆路径；计算所述初步熔覆路径上等距节点
G
e
的曲率半径，寻找待优化点：当＜2或不连续时，
G
e
为待优化节点，对应的
G
e
‑1至
G
e+r
为待优化路径段，其中，
r=1,2,3
……
，初始
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张红梅，杜家龙，鲁金忠，罗开玉，陆旻伟，王燚，卢海飞，刘洋，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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