激光金属沉积成形数据处理技术

快速成形技术(Rapid Prototyping, RP)是多种先进技术的集成，涉及了机械、激光、CAD、CAM、CNC以及新材料等技术。它不需要任何刀具和夹具，就可以直接实现从CAD模型到三维实体零件的制作，已广泛应用在航空航天、汽车及医学等领域。在诸多快速成形的工艺方法中，激光熔覆直接成形技术由于可制造出全密度功能性金属零件，被认为是最具发展前途的方法，正在成为目前国内外研究的热点。中国科学院沈阳自动化研究所开展了该技术的研究，并研制开发了激光金属沉积成形系统(Laser Metal Deposition Shaping, LMDS)。而对于基于材料累加思想发展起来的快速成形技术而言，数据处理是其分层叠加制造的关键环节，数据处理的结果直接对成形速度、成形精度和系统稳定性等方面产生重要的影响，对其进行深入研究是必要和很有意义的。本书阐述了快速成形数据处理系统的基本功能和方法，分析了快速成形数据处理领域的研究热点和发展趋势。结合LMDS的研究需要，阐述了LMDS工艺中影响成形精度和效率的各种因素，分析了各种因素的影响机理，为从数据处理环节入手来提高成形质量和成形效率指明了方向。进而着重研究了激光金属沉积成形数据处理领域中的若干关键技术，如：一致性误差分层方法、新型扫描路径规划方法和支撑自动生成方法等，并利用LMDS系统验证了相关方法的可行性和有效性。