目錄
第1章 概述 1
1.1 增材再制造技術(shù)的內(nèi)涵 2
1.2 增材再制造技術(shù)的原理 2
1.3 增材再制造過(guò)程 5
1.3.1 數(shù)據(jù)獲取 5
1.3.2 點(diǎn)云處理 6
1.3.3 反求建模 7
1.3.4 分層處理 8
1.3.5 路徑規(guī)劃 10
1.3.6 增材成形 11
1.4 增材再制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 11
參考文獻(xiàn) 14
第2章 數(shù)據(jù)獲取與處理 17
2.1 數(shù)據(jù)獲取 17
2.1.1 數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng) 17
2.1.2 掃描儀的標(biāo)定 18
2.1.3 機(jī)器人手眼關(guān)系標(biāo)定 23
2.1.4 變位機(jī)的標(biāo)定 30
2.1.5 點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取 33
2.2 數(shù)據(jù)處理 37
2.2.1 點(diǎn)云降噪處理 37
2.2.2 數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)算法 39
2.2.3 區(qū)域合并與分割 41
參考文獻(xiàn) 42
第3章 模型建模與分層 43
3.1 模型建模 43
3.1.1 與標(biāo)準(zhǔn)CAD模型比較 43
3.1.2 曲面模型點(diǎn)云化 43
3.1.3 點(diǎn)云的配準(zhǔn)比較 45
3.2 點(diǎn)云模型的分層 49
3.2.1 平面分層 49
3.2.2 曲面分層 53
3.2.3 輪廓提取 57
參考文獻(xiàn) 67
第4章 單元建模與路徑規(guī)劃 68
4.1 焊道形狀的分類 68
4.2 焊道截面模型及驗(yàn)證 70
4.3 多焊道成形優(yōu)化模型 71
4.4 無(wú)約束條件下搭接模型 73
4.4.1 “上凸型”搭接模型 74
4.4.2 “等積型”搭接模型 77
4.4.3 “下凹型”搭接模型 77
4.5 自約束條件下搭接模型 78
4.5.1 “等面積堆積”理論 78
4.5.2 “上凸型”搭接模型 78
4.5.3 “等積型”搭接模型 81
4.5.4 “下凹型”搭接模型 81
4.6 成形路徑規(guī)劃 82
4.6.1 逐行往復(fù)成形路徑 82
4.6.2 輪廓收縮成形路徑 83
4.6.3 圓柱面成形路徑 84
4.6.4 成形姿態(tài)計(jì)算 85
參考文獻(xiàn) 87
第5章 載能束熔覆成形 88
5.1 概述 88
5.2 成形系統(tǒng) 88
5.3 焊道模型建模 89
5.4 成形路徑規(guī)劃 90
5.4.1 單層路徑規(guī)劃研究 90
5.4.2 多層路徑規(guī)劃研究 93
5.4.3 圓柱面路徑規(guī)劃研究 94
5.5 零件再制造成形 95
第6章 激光-電弧復(fù)合熔覆成形 96
6.1 概述 96
6.2 基本原理 96
6.3 成形工藝 98
6.3.1 對(duì)焊道形貌的影響 98
6.3.2 對(duì)組織的影響 104
6.3.3 對(duì)熔覆層性能的影響 106
參考文獻(xiàn) 116
第7章 磁場(chǎng)-激光復(fù)合熔覆成形 117
7.1 基本原理 117
7.2 成形工藝 118
7.2.1 成形工藝對(duì)熔覆層形貌的影響 118
7.2.2 成形工藝對(duì)組織的影響 124
7.2.3 成形工藝對(duì)性能的影響 129
參考文獻(xiàn) 134
第8章 磁場(chǎng)-電弧復(fù)合熔覆成形 135
8.1 基本原理 135
8.1.1 縱向磁場(chǎng)對(duì)電弧運(yùn)動(dòng)行為的影響 136
8.1.2 縱向磁場(chǎng)作用下熔滴過(guò)渡行為分析 137
8.1.3 縱向磁場(chǎng)對(duì)熔滴過(guò)渡行為的影響 138
8.1.4 縱向磁場(chǎng)作用下熔池流體運(yùn)動(dòng)行為分析 139
8.1.5 縱向磁場(chǎng)作用下熔池金屬的凝固行為 141
8.1.6 縱向磁場(chǎng)作用下MIG焊接熔覆熱效率分析 143
8.2 焊道建模 145
8.2.1 焊道截面模型及驗(yàn)證 145
8.2.2 不同截面模型搭接間距的計(jì)算 147
8.2.3 不同截面模型焊道搭接表面平整度比較 148
8.3 磁場(chǎng)對(duì)熔覆層表面質(zhì)量的影響 148
8.3.1 熔覆層表面成形質(zhì)量評(píng)定 148
8.3.2 單焊道的表面成形質(zhì)量 149
8.3.3 單層熔覆層的表面成形質(zhì)量 150
8.3.4 多層熔覆層的表面成形質(zhì)量 151
8.4 成形工藝對(duì)組織和性能的影響 152
8.4.1 磁場(chǎng)對(duì)母材組織和性能的影響 152
8.4.2 熔覆速度對(duì)母材組織和性能的影響 153
8.4.3 磁場(chǎng)對(duì)熔覆層組織和性能的影響 154
8.4.4 熔覆速度對(duì)熔覆層組織和性能的影響 157
8.5 再制造實(shí)例 161
8.5.1 鋁合金拉桿再制造修復(fù) 161
8.5.2 鋁合金搖臂再制造修復(fù) 163
8.5.3 鋁合金支座快速成形 165
參考文獻(xiàn) 166
第9章 熔覆與銑削增減材復(fù)合成形 169
9.1 基本原理 169
9.2 成形工藝 170
9.3 表面耐磨層制備 171
9.3.1 試驗(yàn)條件及工藝 171
9.3.2 耐磨層的組織形貌 171
9.3.3 耐磨層的硬度 172
9.3.4 耐磨層的摩擦學(xué)性能 172
9.4 表面耐蝕層制備 173
9.4.1 試驗(yàn)條件及工藝 173
9.4.2 組織形貌 174
9.4.3 硬度 174
9.4.4 耐腐蝕性能 175
9.5 斷裂右凸輪的快速再制造 177
9.5.1 零件CAD建模 177
9.5.2 缺損模型的建立 177
9.5.3 路徑規(guī)劃及增材堆積 178
9.5.4 銑削路徑規(guī)劃及其形態(tài)控制 178
9.5.5 再制造件形態(tài)檢測(cè) 178
9.5.6 再制造件性能檢測(cè) 179
9.5.7 效益評(píng)估 180
參考文獻(xiàn) 180