激光選區(qū)熔化制造裝備工藝數(shù)據(jù)處理研究.pdf

1、激光選區(qū)熔化技術(shù)(Selective Laser Melting，SLM)利用高能量激光束選擇性地熔化粉末材料，通過逐層鋪粉、逐層熔化、逐層凝固堆積的方式實現(xiàn)復(fù)雜零件的高質(zhì)量自由成形，是一種極具發(fā)展前景和應(yīng)用優(yōu)勢的增材制造技術(shù)。
　　作為SLM制造裝備的核心組成部分，工藝數(shù)據(jù)處理用于工藝路徑規(guī)劃、工藝參數(shù)調(diào)節(jié)、激光掃描控制等功能模塊之間的數(shù)據(jù)協(xié)同處理。全方位、多角度地實現(xiàn)激光器、掃描振鏡的便捷控制，高效、高精度地實現(xiàn)切層計算、路徑

2、填充等工藝數(shù)據(jù)處理，不僅為自主SLM增材制造裝備的開發(fā)提供了所必需的支撐條件，亦為新材料SLM成形工藝的研究提供了靈活可控的參數(shù)調(diào)整空間。為此，本文開展了面向自主激光選區(qū)熔化制造裝備的工藝數(shù)據(jù)處理研究，主要成果如下:
　　(1)提出了集切層數(shù)據(jù)處理、激光掃描控制功能于一體的SLM工藝軟件框架體系，實現(xiàn)模型數(shù)據(jù)、切層數(shù)據(jù)、加工指令之間的無縫銜接。基于Visual C++軟件開發(fā)工具、OpenGL圖形渲染引擎搭建了STL模型讀取、顯示

3、及交互環(huán)境，為工藝數(shù)據(jù)處理算法的研究提供了開發(fā)平臺。
　　(2)分析了現(xiàn)有切層計算方法在效率和精度方面的不足，提出了基于共索引Hash映射排序策略的快速切層算法。通過構(gòu)建切層線段端點與所在邊或頂點的關(guān)聯(lián)索引值，結(jié)合相鄰切線段的有序鄰接屬性以及Hash函數(shù)直接尋址的特點構(gòu)建共索引映射，實現(xiàn)了散亂切層線段的線性排序。
　　(3)針對激光器、掃描振鏡的便捷控制需求，開發(fā)了基于RTC5卡的激光掃描系統(tǒng)控制單元。分析了RTC5的控制流