一種熔覆層側向搭接方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本申請設及激光烙覆技術領域，更具體地說，設及一種烙覆層側向搭接方法和裝 置。
【背景技術】
[0002] 激光立體成形是一種先進的快速加工技術，該技術擬棄了開發模具的高成本、長 周期的缺點，同時也能夠保留傳統工藝生產制造高致密度的零件的優勢，在汽車、通信、航 空航天等領域具有非常廣闊的發展及應用前景。
[0003] 激光立體成形技術在制造薄壁零件時具有十分突出的優勢，目前主要應用在薄壁 零件烙覆層之間的搭接。
[0004] 烙覆層之間的搭接主要分為平行搭接和非平行搭接(即側向搭接）。目前國內外對 烙覆層的搭接研究主要集中在烙覆層的平行搭接層面，還未設及到烙覆層的側向搭接，實 現烙覆層側向搭接的關鍵在于如何規劃激光掃描路徑。

【發明內容】

[000引有鑒于此，本申請提供一種烙覆層側向搭接的方法和裝置，通過計算烙覆偏移量 來規劃激光掃描路徑，從而實現烙覆層的側向搭接。
[0006] 為了實現上述目的，現提出的方案如下：
[0007] -種烙覆層側向搭接的方法，包括：
[0008] 獲取烙覆層徑向截面的輪廓信息；
[0009] 根據所述輪廓信息對烙覆層的徑向截面進行擬合，得到烙覆層徑向截面的曲線函 數；
[0010] W所述曲線函數為基礎建立烙覆層模型，W及W所述曲線函數和側向搭接角度為 基礎建立烙覆層搭接模型；
[0011] 根據所述烙覆層模型和所述烙覆層搭接模型，計算烙覆層的實際烙覆長度與預設 烙覆長度之間的烙覆偏移量；
[0012] 基于所述烙覆偏移量規劃激光的掃描路徑，W按照所述掃描路徑經行激光烙覆側 向搭接立體成形。
[0013] 優選的，所述根據所述烙覆層模型和和所述烙覆層搭接模型，計算烙覆層的實際 烙覆長度與預設烙覆長度之間的烙覆偏移量，包括：
[0014] 計算烙覆層的徑向截面面積、半烙點體積，W及搭接后的烙覆層體積；
[0015] 根據所述徑向截面面積、所述半烙點體積W及所述搭接后的烙覆層體積，基于第 一預設公式
>計算搭接后的烙覆層的實際烙覆長度；
[0016] 根據所述烙道長度，基于第二預設公式L2 = ，計算烙覆層的烙覆偏移量；
[0017] 其中V2表示搭接后的烙覆層體積，Vi表示半烙點體積，J表示烙覆層的徑向截面面 積，Li表示搭接后的烙覆層的實際烙覆長度，L表示預設烙覆長度，L2表示烙覆偏移量。
[0018] 優選的，所述根據所述輪廓信息對烙覆層的徑向截面進行擬合，包括：
[0019] 采用高階曲線函數擬合烙覆層的徑向截面。
[0020] 優選的，所述高階曲線函數為：
[0021 ] /(X)二一GX^ + /?;
[0022] 其中，h為烙覆層導讀，a為待定系數，a為徑向截面曲線階數。
[0023] 一種烙覆層側向搭接的裝置，包括：
[0024] 信息采集單元，用于獲取烙覆層徑向截面的輪廓信息；
[0025] 擬合單元，用于根據所述輪廓信息對烙覆層的徑向截面進行擬合，得到烙覆層徑 向截面的曲線函數；
[0026] 模型建立單元，用于W所述曲線函數為基礎建立烙覆層模型，W及W所述曲線函 數和側向搭接角度為基礎建立烙覆層搭接模型；
[0027] 計算單元，用于根據所述烙覆層模型和所述烙覆層搭接模型，計算烙覆層的實際 烙覆長度與預設烙覆長度之間的烙覆偏移量；
[0028] 掃描路徑規劃單元，用于基于所述烙覆偏移量規劃激光的掃描路徑，W按照所述 掃描路徑經行激光烙覆側向搭接立體成形。
[0029] 優選的，所述計算單元包括：
[0030] 第一計算子單元，用于計算烙覆層的徑向截面面積、半烙點體積，W及搭接后的烙 覆層體積；
[0031] 第二計算子單元，用于根據所述徑向截面面積、所述半烙點體積W及所述搭接后 的烙覆層體積，基于第一預設公式.
，計算搭接后的烙覆層的實際烙覆長度；
[0032] 第S計算子單元，用于根據所述烙道長度，基于第二預設公式L2 =，計算烙覆 層的烙覆偏移量；
[0033] 其中V2表示搭接后的烙覆層體積，Vi表示半烙點體積，J表示烙覆層的徑向截面面 積，1^1表示搭接后的烙覆層實際烙覆長度，L表示預設烙覆長度，L2表示烙覆偏移量。
[0034] 優選的，所述擬合單元具體用于根據所述輪廓信息，采用高階曲線函數擬合烙覆 層的徑向截面，得到烙覆層徑向截面的曲線函數。
[003引優選的，所述高階曲線函數為：
[0036] f(x) = -ax^ + h.
[0037] 其中，h為烙覆層導讀，a為待定系數，a為徑向截面曲線階數。
[0038] 經由上述技術方案可知，本申請公開了一種烙覆層側向搭接的方法和裝置。該方 法根據烙覆層徑向截面的輪廓信息對烙覆層的徑向截面進行擬合，得到該徑向截面的曲線 函數。進而，W該曲線函數和側向搭接角度為基礎，建立烙覆層模型W及烙覆層搭接模型， W計算該烙覆層進行側向搭接時實際烙覆長度與預設烙覆長度之間的烙覆偏移量。進一 步，根據該烙覆偏移量規劃激光的掃描路徑，W按照該掃描路徑激光烙覆側向搭接立體成 形。
【附圖說明】
[0039] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W根據 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0040] 圖1示出了本發明一個實施例公開的一種烙覆層側向搭接方法的流程示意圖；
[0041 ]圖2示出了烙覆層模型的結構示意圖；
[0042] 圖3示出了呈現一定搭接角度的烙覆層搭接模型；
[0043] 圖4示出了本發明另一個實施例公開的一種烙覆層側向搭接中烙覆偏移量的計算 方法的流程示出圖；
[0044] 圖5示出了本發明另一個實施例公開的一種烙覆層側向搭接裝置的結構示意圖；
[0045] 圖6示出了本發明另一個實施例公開的一種烙覆層側向搭接裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0046] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0047] 參見圖1示出了本發明一個實施例公開的一種烙覆層側向搭接方法的流程示意 圖。
[0048] 由圖1可知，該方法包括：
[0049] Sll:獲取烙覆層徑向截面的輪廓信息。
[0050] S12:根據所述輪廓信息對烙覆層的徑向截面進行擬合，得到烙覆層徑向截面的曲 線函數。
[0051] 可選的，可采用高階曲線對烙覆層徑向截面進行擬合，W得到準確反映烙覆層徑 向截面的曲線函數。參見圖2示出了一種反映烙覆層徑向截面的曲線函數。
[0052] 設該高階曲線函數的解析式為:/(《）二一觸〔3 + /?。（ 1 )
[0053] 其中，h為烙覆層高度，a為待定系數，a為徑向截面曲線階數。通過調整a的值可W 調整曲線的形貌，進而擬合出能夠準確反映烙覆層徑向截面的曲線函數。
[0054] 其中，待定系數a的計算過程如下：
[005引通過求公式（1)零點，可得到2個實數根Xi和X2，如公式/(々=0^= ±施萬（2K 兩個實數根的距離為烙覆層的寬度W，得到待定系數a的值如公式
[0056] 其中，烙覆層寬度W和高度h可通過測量獲取。
[0057] S13: W所述曲線函數為基礎建立烙覆層模型，W及W所述曲線函數和側向搭接角 度為基礎建立烙覆層搭接模型。
[0058] 參見圖2示出了烙覆層模型的結構示意圖，由圖2可知，激光一次掃描成型的烙覆 層模型可W看作是半烙點1和烙道2組成。其中，半烙點時由于激光頭的起停所形成的，烙道 是由于激光頭的移動掃描而形成的，因而烙道的長度反映了激光頭的掃描長度。
[0059] 進而，W烙覆層模型為基礎，建立如圖3所示的呈現一定搭接角度的烙覆層搭接模 型。
[0060] 在圖3中烙覆層1為待搭接烙覆層，烙覆層2為與烙覆層進行搭接的搭接烙覆層，其 中S為烙覆層2的激光頭掃描起點，其掃描方向與烙覆層1的掃描方向呈0角，即烙覆層2與烙 覆層1的側向搭接角度為e角，烙覆層1和烙覆層2的掃描路徑之間的交點為化。設定S與化之 間的距離為L，即烙覆層2的預設烙覆長度為L。
[0061] 需要說明的是，為了便于研究，本發明對烙覆層模型進行了簡化處理，省略了烙覆 層起點處的半烙點，因而S與化之間的距離為L可作為烙覆層2的預設烙覆長度為L。
[0062] 另外，本發明忽略了搭接處烙池因冶金結合而造成的體積變化，即烙覆層搭接前 的體積與搭接后的體積相等。
[0063] S14:根據所述烙覆層模型和所述烙覆層搭接模型，計算烙覆層的實際烙覆長度與 預設烙覆長度之間的烙覆偏移量。
[0064] 具體的，首先通過烙覆層模型和烙覆層搭接模型計算搭接后烙覆層的實際烙覆長 度，進而根據實際烙覆長度和預設烙覆長度進行烙覆偏移量。
[0065] S1