复杂零件破损边界提取与形状还原在激光熔覆中的应用研究

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激光熔覆具有节约资源、节约能源、可获得高性能冶金结合涂层、基体变形小等优点，已广泛应用于零件表面缺陷的修复。准确、快速地提取零件破损边界并进行形状还原，就能够判断零件的损伤程度、损伤区域，为激光熔覆在复杂破损零件修复中提供基础。边界特征是指能够表达破损区域信息的少量关键点或者由这些关键点拟合的曲线，如何快速、准确、自动完成边界特征提取及形状还原，直观地反映了零件损伤的过程和结果，成为了破损零件激光熔覆修复中路径规划的前提。本文对零件破损边界提取与形状还原在激光熔覆的应用进行研究，依据激光熔覆的工艺特点对破损零件的缺陷类型进行划分，并对不同类型缺陷进行破损边界提取和形状还原，进行激光熔覆再制造修复区域规划实验，完成的主要研究工作如下：
　　1)针对表面浅斑损伤类零件，通过破损零件点云数据的微分几何信息提取破损区域点云、破损区域尺寸和定位信息并对其进行形状还原，对破损区域点云进行分层切片、光顺处理及曲线拟合等后处理，并进行激光熔覆路径生成及激光熔覆再制造修复。针对局部深层损伤类零件，通过破损零件点云数据和零件标准CAD模型进行三维比较提取破损区域点云并对其进行形状还原，建立破损区域三维模型。
　　2）对破损零件不同的损伤类别，采用不同方法进行形状还原。提出了采用NURBS曲面对表面浅斑类损伤零件进行形状还原和传统曲面造型方法对局部深层类损伤零件进行形状还原的方法。
　　3）针对激光熔覆再制造修复区域规划，设计了5种拔模角度矩形槽及椭圆、菱形槽进行激光熔覆再制造修复。通过工艺试验优选工艺参数，并应用表面浅斑类损伤边界提取方法进行熔覆路径规划，完成对样件的激光熔覆再制造修复，并对试样的宏观形貌、力学性能、显微组织进行评价。

著录项

作者
周超军;
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作者单位

新疆大学;

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授予单位新疆大学;
学科机械工程
授予学位硕士
导师姓名孙文磊;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类计算机辅助机械制造;
关键词
激光熔覆; 零件表面; 破损修复; 边界提取; 形状还原;

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