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本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種適用于 增材制造的自支撐網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法，其包括以下步驟：(1) 利用 SIMP 材料密度-剛度插值模型，獲取[0，1]之間不同層次實(shí)體材 料的密度分布，同時(shí)得到宏觀材料布局形式及宏觀位移場(chǎng)；(2)構(gòu)建基 于參數(shù)化水平集方法的優(yōu)化模型，在宏觀材料布局優(yōu)化的基礎(chǔ)上，針 對(duì)不同的中間密度單元進(jìn)行微結(jié)構(gòu)構(gòu)型拓?fù)鋬?yōu)化，并輸出最優(yōu)細(xì)觀微 結(jié)構(gòu)構(gòu)型。上述方法將支撐結(jié)構(gòu)與所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)自身相結(jié)合，融合了宏 觀材料布局優(yōu)化及細(xì)觀微結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化，避免了在增材制造成型

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種適用于 增材制造的自支撐網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法，其包括以下步驟:(1) 利用 SIMP 材料密度-剛度插值模型，獲取[0，1]之間不同層次實(shí)體材 料的密度分布，同時(shí)得到宏觀材料布局形式及宏觀位移場(chǎng);(2)構(gòu)建基 于參數(shù)化水平集方法的優(yōu)化模型，在宏觀材料布局優(yōu)化的基礎(chǔ)上，針 對(duì)不同的中間密度單元進(jìn)行微結(jié)構(gòu)構(gòu)型拓?fù)鋬?yōu)化，并輸出最優(yōu)細(xì)觀微 結(jié)構(gòu)構(gòu)型。上述方法將支撐結(jié)構(gòu)與所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)自身相結(jié)合，融合了宏 觀材料布局優(yōu)化及細(xì)觀微結(jié)構(gòu)

本發(fā)明公開(kāi)了一種電弧增材和銑削加工裝置，屬于電弧增材技術(shù)領(lǐng)域。其包括電弧增材單元和銑削加工單元，所述銑削加工單元包 括銑削加工頭，所述銑削加工單元和所述電弧增材單元相連接，電弧 增材單元包括焊槍、支撐板、滑塊、固定槽、固定板、步進(jìn)電機(jī)以及 絲杠，焊槍一端與滑塊固定，焊槍另一端穿過(guò)支撐板的通孔，支撐板 與步進(jìn)電機(jī)相固定，固定板也與步進(jìn)電機(jī)相固定，固定槽與固定板相 固定，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接有絲杠，絲杠穿過(guò)滑塊上開(kāi)設(shè)的螺紋通 孔。本發(fā)明裝置能一次性進(jìn)行增材制造和切削加工，使工件的加工精 確滿足使用要求。

西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院金屬增材制造設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)性磋商

本發(fā)明公開(kāi)了一種電弧增材與銑削復(fù)合加工的方法，包括:(1) 將需要加工零件的 STL 三維模型進(jìn)行分層切片及路徑規(guī)劃，生成相應(yīng) 的 G 代碼，然后導(dǎo)入至電弧增材和銑削加工復(fù)合裝置中進(jìn)行加工;(2) 控制焊槍的開(kāi)關(guān)，氬氣的開(kāi)關(guān)以及復(fù)合裝置的運(yùn)動(dòng)，來(lái)進(jìn)行電弧增材 制造;(3)當(dāng)使用焊槍堆積達(dá)到需要銑削加工的閾值時(shí)，暫停電弧增材 加工，同時(shí) G 代碼控制焊槍相對(duì)于銑刀抬高，成形件移動(dòng)至銑刀下方 進(jìn)行輪廓和頂面的銑削加工;(4)

本發(fā)明公開(kāi)了一種高效高精度復(fù)合增材制造方法及裝置，采用 激光束與電子束復(fù)合實(shí)現(xiàn)。在高能束與金屬粉末作用的過(guò)程中，激光 束掃描熔化表面輪廓的金屬粉末，保證零件表面具有較好的表面質(zhì)量； 電子束高速熔化內(nèi)部粉末成形零件內(nèi)腔，以達(dá)到最快的成形效率。裝 置包括下部包括鋪粉輥、工作臺(tái)、送粉缸和工作缸；上部包括電子束 發(fā)生裝置、激光束發(fā)生裝置、底板、二根導(dǎo)軌、二根橫梁、同步帶輪 和伺服電機(jī)。電子束發(fā)生裝置、激光束發(fā)生裝置分別作為一

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于復(fù)雜零件的固熔復(fù)合增材成形方法， 該方法包括以下步驟：建立金屬零件 CAD 幾何模型，然后提取 STL 模型，利用分層切片軟件以分層厚度為單位對(duì) STL 模型進(jìn)行合理分層 并提取各層的輪廓信息，由計(jì)算機(jī)根據(jù)這些輪廓信息生成控制指令； 通過(guò)切割裝置用該層對(duì)應(yīng)的數(shù)控指令沿該層的輪廓軌跡切割該層板 料；按照各層的排列次序通過(guò)焊料依次將各層板料進(jìn)行粘合，以此完 成整個(gè)零件的粘合處理；粘合處理后的整個(gè)零件進(jìn)行加熱，以實(shí)現(xiàn)固 熔復(fù)合熔接成形，以此方式，完成復(fù)雜零件的增材成形。本發(fā)明與現(xiàn) 有

本項(xiàng)目采用五電弧協(xié)同增材制造，提高成形構(gòu)件的堆積效率；利用激光約束電弧，提高成形金屬構(gòu)件的表面精度，減小加工余量；構(gòu)筑出融合五電弧協(xié)同增材制造、激光穩(wěn)定電弧、高速攝像監(jiān)測(cè)、構(gòu)件成形尺寸三維測(cè)量、工藝數(shù)字化監(jiān)控等功能的多電弧協(xié)同增材制造裝備。 1、 形成復(fù)雜空間曲面構(gòu)件分區(qū)原則、切片方法與路徑規(guī)劃策略，建立五電弧協(xié)同增材制造高性能大型金屬構(gòu)件工藝方法、模型與窗口； 2、 研制出多電弧協(xié)同增材制造工藝規(guī)劃與系統(tǒng)總控軟件； 3、 開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用于高性能大型金屬構(gòu)件多電弧協(xié)同增材制造的專(zhuān)用金屬絲材。 實(shí)現(xiàn)大型艦船艉軸架、運(yùn)載火箭過(guò)渡端框架與高層建筑多向鋼節(jié)點(diǎn)的高質(zhì)量、高效率、低成本增材制造，并進(jìn)行組織與性能預(yù)測(cè)。 圖1 多電弧協(xié)同增材制造設(shè)備圖 圖2 多電弧協(xié)同增材制造典型產(chǎn)品 【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】 項(xiàng)目成果有效解決了高性能大型金屬構(gòu)件采用電弧增材整體制造時(shí)，面臨的堆積效率較低，制造大型金屬構(gòu)件周期長(zhǎng)；成形金屬構(gòu)件表面精度低，加工量較大；成形金屬構(gòu)件的晶粒粗大，各相異性明顯的難題，將目前大型金屬構(gòu)件電弧增材制造的效率提高到了新高度。 【技術(shù)指標(biāo)】 五束電弧協(xié)同增材制造裝備： 1）裝備包括 CMT電源5臺(tái)、六軸機(jī)器人系統(tǒng)3臺(tái)、激光系統(tǒng)、工藝數(shù)字化系統(tǒng)、三維測(cè)量系統(tǒng)、高速攝像系統(tǒng)與缺陷除去系統(tǒng)； 2）三維測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量范圍在300mm以內(nèi)，可測(cè)量金屬構(gòu)件壁厚最大尺寸不低于250mm，測(cè)量誤差在±1.0mm以內(nèi)； 3）可成形高度大于2m、長(zhǎng)度大于5m、寬度大于3.5m的金屬構(gòu)件，變形控制在0.2mm/100mm以內(nèi)； 4）堆積效率≥1800cm3/h，連續(xù)工作時(shí)間不低于360小時(shí)； 五束電弧協(xié)同增材制造工藝總體軟件： 1）具有模型解析重構(gòu)、子模型選擇、分區(qū)切片與9軸工藝路徑規(guī)劃、曲面切片、G代碼及機(jī)器人離線編程代碼生成、多電弧協(xié)同增材制造系統(tǒng)控制功能與工藝數(shù)據(jù)庫(kù)； 2）可實(shí)現(xiàn)金屬構(gòu)件組織、性能預(yù)測(cè)及成形質(zhì)量主動(dòng)控制，并顯示構(gòu)件材料 CCT圖； 3）模型解析、拓?fù)渲貥?gòu)時(shí)間低于10分鐘，切片輪廓精度優(yōu)于±0.1mm，單層切片時(shí)間＜2s。 4）支持2000萬(wàn)以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型； 5）支持任意空間曲面模型的路徑規(guī)劃，成形尺寸≥4000mm； 6）支持 6軸機(jī)器人+3軸龍門(mén)式床身協(xié)同控制的9軸工藝路徑規(guī)劃，成形效率達(dá) 1800cm3/h，全程誤差≤0.5%，路徑輸出方式為G代碼、機(jī)器人離線編程代碼； 7）工藝數(shù)據(jù)庫(kù)覆蓋控制系統(tǒng)參數(shù)及工藝及材料參數(shù)，并建立典型工藝參數(shù)，加工誤差范圍≤0.5%；

本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬零件的增減材復(fù)合制造裝備及方法。該裝備包含增材制造組件、減材制造組件、氣氛調(diào)控組件和控制系統(tǒng)。所述增材制造組件用于對(duì)待加工零件實(shí)施激光選區(qū)熔化；減材制造組·826·件用于對(duì)已熔化成形的金屬零件切片層實(shí)施機(jī)械加工；氣氛調(diào)控組件用于在零件制造過(guò)程中為激光輻照區(qū)域提供保護(hù)氣體和清除激光輻照區(qū)域產(chǎn)生的金屬煙塵；控制系統(tǒng)用于處理待成形金屬零件 CAD 模型，生成增材制造組件與減材制造組件的加工

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于制造片材與柔性薄膜復(fù)合疊層的熱壓設(shè)備，該設(shè)備包括：由上下兩個(gè)熱壓頭共同組成的熱壓裝置,位于熱壓裝置的外側(cè)用于將片材提供給真空拾放裝置的上料裝置，用于從上料裝置的片材料盒中取料并將片材輸送至下熱壓頭上的相應(yīng)疊合位置的真空拾放裝置，位于柔性薄膜的輸送路徑上用于將輸送中的柔性薄膜撐起一定高度的撐膜裝置，以及分別用于對(duì)柔性薄膜的輸送位置和片材上料位置等信息進(jìn)行檢測(cè)和反饋的薄膜檢測(cè)裝置和上料檢測(cè)裝置。通過(guò)本發(fā)明，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)熱壓、上料、拾取和轉(zhuǎn)移等多種功能，結(jié)構(gòu)緊湊，便于控制和操作，并利用視覺(jué)定位技術(shù)和獨(dú)立的熱壓裝置支撐框架來(lái)進(jìn)一步保證薄膜疊層的精度。