基于3D打印的金属材料加工控制优化方法

专利主权项内容

1.基于3D打印的金属材料加工控制优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：获取打印资料信息，根据打印资料信息对打印过程进行分层，得到若干个层任务；步骤S2：对3D打印过程的打印速度的稳定性进行分析，评估3D打印过程打印速度的稳定性对金属材料加工质量的隐患程度；在打印速度的稳定性对金属材料加工质量的隐患程度较大时，停止对金属材料的3D打印；步骤S3：通过对3D打印的实际能量输入与设定能量输入的偏差情况进行分析，评估金属材料的熔化效果与预期的偏差程度；通过对能量输入源的实际焦点位置的准确性进行分析，评估金属材料的3D打印位置的精度；步骤S4：在打印速度的稳定性对金属材料加工质量的隐患程度较小时，将3D打印过程打印速度的稳定性对金属材料加工质量的隐患程度、金属材料的熔化效果与预期的偏差程度以及金属材料的3D打印位置的精度进行综合分析，对金属材料的3D打印过程中的运行状态进行预警；步骤S5：根据金属材料的3D打印过程中的运行状态的预警情况，对层任务的控制进行优化；在步骤S2中，对3D打印过程的打印速度的稳定性进行分析，具体为：设定运行过程监测区间，运行过程监测区间为实时监测区间；获取在运行过程监测区间内命令移动速度的种类的数量，基于命令移动速度设定安全速度范围；获取在运行过程监测区间内每个命令移动速度对应的打印头的实际移动速度；获取在运行过程监测区间内打印头的实际移动速度不在安全速度范围内的时间长度，将在运行过程监测区间内打印头的实际移动速度不在安全速度范围内的时间长度与运行过程监测区间对应的时间长度的比值标记为速度飘移值；将速度飘移值与速度飘移阈值进行比较：当速度飘移值大于速度飘移阈值，生成加工隐患程度大信号；当速度飘移值小于等于速度飘移阈值，生成加工隐患程度小信号；在步骤S3中，在运行过程监测区间内在时间顺序上均匀设定多个输出监测点；获取在运行过程监测区间内每个输出监测点对应的激光束的输出功率；对输出监测点之间对应的激光束的输出功率的波动情况进行分析，计算打印输出颠簸指数，其表达式为：；其中，K和W分别为运行过程监测区间内输出监测点的数量以及运行过程监测区间内输出监测点对应的编号；/>；且K和W均为大于1的整数；/>分别为打印输出颠簸指数、运行过程监测区间内第/>个输出监测点对应的激光束的输出功率以及运行过程监测区间内第W个输出监测点对应的激光束的输出功率。