激光熔覆工藝參數(shù)優(yōu)化及掃描路徑規(guī)劃研究.pdf

1、激光熔覆是一種高新技術(shù)。它具有降低成本，減少生產(chǎn)時間，改善基體性能，延長零件使用壽命、對環(huán)境污染小等特點，并能實現(xiàn)材料的梯度功能。目前這一技術(shù)正廣泛應(yīng)用于零件修復(fù)和制造等領(lǐng)域，并取得了良好的效果。由于還有一些理論和實踐問題沒有得到很好的解決，所以它的應(yīng)用受到了較大的限制。
　　 為了提高熔覆制件尺寸精度及表面質(zhì)量，實現(xiàn)熔覆過程的自動化。本文對激光熔覆過程中工藝參數(shù)的優(yōu)化及掃描路徑的實現(xiàn)這兩個問題進行了研究，這對提高激光熔覆零件的

2、質(zhì)量控制具有十分重要的意義。
　　 針對激光熔覆過程的復(fù)雜性，本文提出了采用反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP)和粒子群算法(PSO)相結(jié)合對激光熔覆過程的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化的新方法。運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立熔覆帶特征(熔覆帶高度、熔覆帶寬度)與熔覆工藝參數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型；以此數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，使用粒子群優(yōu)化算法在可行域內(nèi)對工藝參數(shù)進行尋優(yōu)計算。同時為實現(xiàn)該方法，本文在VC++平臺下進行了相關(guān)的程序設(shè)計，實現(xiàn)了對工藝參數(shù)的優(yōu)化。
　　 本

3、文還對激光熔覆掃描路徑實現(xiàn)的基本方法進行了研究，論述了從三維CAD模型到掃描路徑實現(xiàn)的一系列過程。尤其是對三維模型分層切片和雙向直線掃描路徑生成算法進行了研究，并提出了根據(jù)距離判別法來實現(xiàn)掃描路徑的方法，進行了相應(yīng)程序開發(fā)。針對具體的機器人運動系統(tǒng)，研究了自行開發(fā)軟件與機器人之間的數(shù)據(jù)交換，成功將生成的掃描路徑傳輸給機器人，控制其運動軌跡。
　　 本文從試驗角度驗證了優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性和掃描路徑的實現(xiàn)。采用半導(dǎo)體激光器在QT600