基于悬垂识别的激光扫描路径 分区域规划方法

• 作者: 李军 韩晓辉 刘婷婷 廖文和 张长东 张昌春 南京理工大学机械工程学院
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 激光选区熔化 悬垂结构 特征识别 数值模拟
• 年，卷（期）: 2024,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 122-135
• 页数: 14页
• 语种: 中文

摘要

扫描路径规划是激光选区熔化（SLM）增材制造技术的关键工艺策略，结合三维模型的显著结构特征实现工艺路径的规划，是改善零件成形质量的重要措施。提出了基于悬垂识别的SLM分区域路径规划方法，通过识别三维模型的悬垂特征区域，结合轮廓偏置算法实现成形区域的分割及扫描路径的规划。采用数值模拟与工艺实验相结合的方法，研究扫描线角度、层间旋转以及不同偏置距离等分区域路径规划参数对悬垂结构特征成形质量的影响规律。结果表明，当悬垂边偏置合理距离且该区域采用平行于悬垂边的扫描策略时，其悬垂边上的变形与残余应力最大可降低54%与73%。