[发明专利]基于激光沉积成形与减式成形的复合快速成形方法

权利要求书

1.基于激光沉积成形与减式成形复合快速成形方法，其特征在于，操作步骤如下：

(1)建立制件数字模型；

(2)对上述模型进行分层切片和扫描填充处理；

(3)对分层和填充数据进行运动控制轨迹规划；

(4)金属粉末激光快速成形过程；

(5)减式快速成形过程；

(6)去应力。

2.如权利要求1所述的基于激光沉积成形与减式成形复合快速成形方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体为：用CAD类软件如PRO/E、UG、CATIA等，建立目标实体的三维CAD模型，并存储成标准的STL格式，在存储时根据实际要求设定保存精度。

3.如权利要求1所述的基于激光沉积成形与减式成形复合快速成形方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体为：首先进行模型的分层处理，得到由一系列二维平面组成的分层轮廓数据；对上述分层轮廓区域给出X方向和Y方向的层间十字形网格填充数据。

4.如权利要求1所述的基于激光沉积成形与减式成形复合快速成形方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体为：根据上述分层数据和填充数据生成金属粉末激光沉积成形系统激光扫描路径；根据分层轮廓数据及铣刀半径得到减式成形刀具精加工轨迹。

5.如权利要求1所述的基于激光沉积成形与减式成形复合快速成形方法，其特征在于，所述的步骤(4)具体为：在加工系统工作台上，先从最下层开始，用激光快速成形法对最下层的制件进行金属粉末激光成形，首先根据路径规划的第一层开始，由控制装置根据路径规划信息控制执行机构即机床的X轴、Y轴运动成形出第一层或是成形出某一段，然后Z轴执行上升运动，上升高度为分层厚度，在执行机构运动的同时，送粉机构根据分层厚度将相应的金属粉末送到激光熔池中，加工过程中激光功率一般为1500W，运动速度为4mm/s，送粉速度5deg/s；成形过程是分层分段进行的，只要在成形段内的，相邻层之间无台阶或台阶变化在允许的范围内，则一直进行金属粉末激光成形；在成形过程中不考虑激光光斑半径的影响，得到一比实际数模尺寸大的毛坯。

6.如权利要求1所述的基于激光沉积成形与减式成形复合快速成形方法，其特征在于，所述的步骤(5)具体为：对分层分段金属粉末激光沉积成形制件，根据减式成形刀具精加工轨迹，进行精加工，精加工速度10mm/s，主轴转速为3000rpm。

7.如权利要求1所述的基于激光沉积成形与减式成形复合快速成形方法，其特征在于，所述的步骤(6)具体为：用退火工艺消除制件的残余应力；即将工件加热到600度左右，升温时间要大于等于两小时，保温时间要不少于两小时，降温时每小时不大于75度。