一種SLM混合加工過程中的定位方法與流程

本發明涉及激光選區熔化技術(slm)領域，尤其是涉及一種slm混合加工過程中的定位方法。

背景技術：

隨著金屬3d打印技術的發展，其在航空航天、汽車、醫療、模具等領域的應用越來越廣泛。金屬3d打印成形速度慢和加工成本高是制約其在市場中推廣應用的主要制約因素。

slm混合加工/制造將傳統機械加工和3d打印制造完美結合，零件結構簡單部分利用傳統機械加工方法成形，零件有復雜內部難以成形部分利用3d打印成形，實現了復雜零件的高速高效低成本加工。該應用大幅提高金屬零件3d打印成形速度，降低零件生產成本，擴大金屬3d打印在工業領域的應用。

混合制造過程中機械加工基體和3d打印數據的配合是根據第一層打印位置人工調整確定，現有的3d打印混合制造實施過程為：(1)將機械加工的基體安裝定位在3d打印成形基板上；(2)人工測量機械加工基體的幾個點在3d打印成形基板上x和y方向的距離；(3)根據測量數據調整3d打印數據在機械加工基體上的擺放位置；(4)3d打印第一層，測量第一層打印輪廓和尺寸位置基準之間的距離，調整3d打印數據在基體上的擺放位置；(5)再次3d打印第一層，測量打印輪廓和尺寸位置基準之間的距離，再次調整3d打印數據在基體上的擺放位置；(6)反復上一步驟直至移至最佳位置，然后進行正常打印。人眼視覺誤差和測量誤差導致混合制造的成形精度只能達到0.2mm，可見，這種加工方法不僅調整時間長，而且加工精度較差，直接限制了混合制造在精密零件成形中的應用。

技術實現要素：

本發明為了解決上述問題而提供的一種slm混合加工過程中的定位方法，所述定位方法包括以下步驟：

步驟a、機械加工完成后，在3d打印平臺上安裝機械加工部分；

步驟b、確定機械加工部分上需要進行3d打印的加工表面，通過拍攝工具拍攝所述加工表面，并將照片傳輸至處理器；

步驟c、處理器基于所述加工表面在照片建立二維坐標；

步驟d、通過處理器結合3d打印平臺和二維坐標設定3d打印數據位置坐標；

步驟e、將3d打印數據位置坐標傳輸至3d打印機的控制器，通過3d打印機進行打印操作。

具體地，在所述步驟c中通過以下步驟來建立二維坐標：

步驟c1、在處理器中選取機械加工部分邊緣上的一個點作為坐標原點o；

步驟c2、從坐標原點o沿兩個相互垂直的方向建立x軸和y軸，從而建立二維坐標。

具體地，在所述步驟d中通過以下步驟來設定3d打印數據位置坐標：

步驟d1、在處理器中預設一個3d打印部分，并在處理器中預設3d打印部分的形狀和尺寸；

步驟d2、選取3d打印部分邊緣上的一個第一坐標點，在二維坐標中設定第一坐標點沿x軸方向的橫向位置x1和沿y軸方向的縱向位置y1；

步驟d3、選取3d打印部分邊緣上的一個第二坐標點，將第一坐標點和第二坐標點之間建立連線，在二維坐標中設定所述連線與x軸的夾角θ；

步驟d4、將所述橫向位置x1、所述縱向位置y1以及所述夾角θ裝換為3d打印平臺上的絕對位置并傳輸至3d打印機的控制器。

本發明的有益效果在于：通過上述定位方法，在3d打印機進行slm加工過程中，不需要重復打印多層和調整位置，實現一次性定位，不僅提高了加工效率，而且還節省成本。

附圖說明

圖1為本發明涉及的定位方法的流程圖；

圖2為本發明涉及的建立二維坐標的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步闡述：

如圖1所示，本發明的slm混合加工過程中的定位方法包括以下步驟：

步驟a、機械加工完成后，在3d打印平臺上安裝機械加工部分；

步驟b、確定機械加工部分上需要進行3d打印的加工表面，通過拍攝工具拍攝上述加工表面，并將照片傳輸至處理器；其中，處理器可以是手機、pc電腦或平板電腦等電子產品中的處理器，也可以是3d打印機內置的處理器。

步驟c、處理器基于上述加工表面在照片建立二維坐標；

步驟d、通過處理器結合3d打印平臺和二維坐標設定3d打印數據位置坐標；

步驟e、將3d打印數據位置坐標傳輸至3d打印機的控制器，通過3d打印機進行打印操作。

結合圖2所示，上述定位方法的步驟c和步驟d是為了在機械加工部分100上確定3d打印部分200的相對位置，并將相對位置轉換成3d打印機中的絕對位置。

其中，步驟c中的建立二維坐標具體包括以下步驟：

步驟c1、在處理器中選取機械加工部分100邊緣上的一個點作為坐標原點o；

步驟c2、從坐標原點o沿兩個相互垂直的方向建立x軸和y軸，從而建立二維坐標。

其中，步驟d中的設定3d打印數據位置坐標具體包括以下步驟：

步驟d1、在處理器中預設一個3d打印部分200，并在處理器中預設3d打印部分200的形狀和尺寸；

步驟d2、選取3d打印部分200邊緣上的一個第一坐標點201，在二維坐標中設定第一坐標點201沿x軸方向的橫向位置x1和沿y軸方向的縱向位置y1；

步驟d3、選取3d打印部分200邊緣上的一個第二坐標點202，將第一坐標點201和第二坐標點202之間建立連線，在二維坐標中設定上述連線與x軸的夾角θ；

步驟d4、將上述橫向位置x1、縱向位置y1以及夾角θ裝換為3d打印平臺上的絕對位置并傳輸至3d打印機的控制器。

在本實施例中，機械加工部分100和3d打印部分200都為長方體形狀。坐標原點o位于機械加工部分100的加工表面的角部，x軸和y軸分別與上述角部相鄰的兩條邊重疊。第一坐標點201為s3d打印部分200的一個角部，第二坐標點202為3d打印部分200的另一個角部。

通過上述定位方法，在3d打印機進行3d打印過程中，不需要重復打印多層和調整位置，實現一次性定位，不僅提高了加工效率，而且還節省成本。

以上所述實施例，只是本發明的較佳實例，并非來限制本發明的實施范圍，故凡依本發明申請專利范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應包括于本發明專利申請范圍內。

技術特征：

技術總結
本發明涉及一種SLM混合加工過程中的定位方法，包括以下步驟：步驟A、在SLM加工平臺上安裝機械加工部分；步驟B、確定機械加工部分上需要進行SLM加工的加工表面，通過拍攝工具拍攝上述加工表面，并將照片傳輸至處理器；步驟C、處理器基于上述加工表面在照片建立二維坐標；步驟D、通過處理器結合SLM加工平臺和二維坐標設定SLM加工數據位置坐標；步驟E、將SLM加工數據位置坐標傳輸至3D打印機，通過3D打印機進行打印操作。通過上述定位方法，在3D打印機進行SLM加工過程中，不需要重復打印多層和調整位置，實現一次性定位，不僅提高了加工效率，而且還節省成本。

技術研發人員：侯若洪;戴玉宏;陳世錦;王振興
受保護的技術使用者：東莞光韻達光電科技有限公司
技術研發日：2017.07.04
技術公布日：2017.10.24