[发明专利]一种基于片间盲区优化工艺的复杂曲面均匀喷涂制造方法

权利要求书

1.一种基于片间盲区优化工艺的复杂曲面均匀喷涂制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）根据工件的几何和拓扑特征对STL模型进行分片，将原始工件曲面分割为若干简单的近似平面子片分别进行处理；

（2）根据喷枪喷涂成型模型及相应的工艺生产指标，优化求解喷枪的移动速度和行程间距等关键喷涂参数，以生成子片内的喷涂路径；

（3）通过提取各相邻子片边缘之间的位置关系和喷枪的行进方向，分别针对几种常见的典型盲区情况采用分段采样的方法建立均匀喷涂的数值模型；

（4）采用遗传算法对盲区喷涂路径进行优化求解，生成优化喷枪轨迹，从而提高涂层均匀性。

2.根据权利要求1所述的一种基于片间盲区优化工艺的复杂曲面均匀喷涂制造方法，其特征在于：所述步骤（1）具体为：首先基于几何尺寸进行子片划分，重点考虑工件表面的弯曲程度，采用双背离角算法将复杂工件曲面分割为一个个近似平面的曲面；其次是在几何尺寸划分的基础上，结合工件的拓扑特性，采用投影法将其进一步分割，划分为拓扑结构简单的工件曲面，以便于处理工件存在孔洞的情况。

3.根据权利要求1所述的一种基于片间盲区优化工艺的复杂曲面均匀喷涂制造方法，其特征在于：所述步骤（2）具体为：根据所建立的涂层累积速率模型，以涂层期望厚度和涂层均匀性为混合优化目标，建立相应的优化模型，然后采用黄金分割搜索法求解得到喷涂速度和行程间距，在此基础上采用包围盒投影方法获得优化的简单子片内喷涂轨迹点。

4.根据权利要求1所述的一种基于片间盲区优化工艺的复杂曲面均匀喷涂制造方法，其特征在于：所述步骤（3）具体为：采用分段采样的方法，针对具有任意角度关系的相邻外表面、具有垂直关系的相邻内表面和具有垂直关系的内部角区域三种盲区情况，根据子片边界与喷枪轨迹，分几种情况：平行-平行，平行-垂直和垂直-垂直分别建立均匀优化喷涂的数值模型。

5.根据权利要求1所述的一种基于片间盲区优化工艺的复杂曲面均匀喷涂制造方法，其特征在于：所述步骤（4）具体为：根据建立的喷枪轨迹优化模型，确定每个个体的基因为需要优化的喷枪轨迹参数，组成染色体；根据涂层厚度建立适应度函数，然后采用遗传算法求解喷枪轨迹优化模型。