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摘要
为了实现曲面复杂零件的高精度高效率增材制造，开发了高适应性的曲面分层算法.采用从空间角加权法向方向平移三角网格控制点的策略，生成与初始分层曲面等距的曲面簇，与模型求交运算，从而获得了每层曲面切片轮廓.在此基础上，使用基于体素化和曲面积分思想的曲面等距路径规划算法，获得了分层曲面上的等距轮廓偏置路径，保证了零件曲面轮廓的成形精度并进行了试验验证.试验采用六轴机器人与旋倾变位机作为运动机构，使用熔化极气体保护电弧(gas metal arc,GMA)增材制造方法，在一个外径为0.2 m的圆柱金属管上，实际堆敷了直径1 m的扭转棱形螺旋桨.经过扫描检测和模型比对，得到桨叶的成形尺寸标准偏差为1.1 mm，最大偏差在3.0 mm以下.结果表明，对于特定曲面零件如螺旋桨的增材制造，曲面分层算法可以提高成形的效率和表面质量.
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单位哈尔滨工业大学; 先进焊接与连接国家重点实验室
