面向航空发动机构件的激光快速再制造软件系统仿真与实现

【类型】学位论文

【作者】智翔 

【关键词】 激光 再制造 航空发动机构件 快速成形 软件系统

【摘要】航空发动机构件由于其材料的特殊性和制造工艺的复杂性，成本通常都很高。航空发动机零部件损坏后通常只能进行更换，这大大增加了维修成本。针对这种情况，面向航空发动机构件的再制造技术应运而生。再制造是指通过特定的修复工艺和制造技术，将原本已经达到使用寿命的产品进行修复或改造，使其性能达到或者超过原形产品的加工过程。但由于起步较晚，目前国内的航空发动机构件再制造技术还没能运用到实际生产中。 航空发动机构件再制造技术的核心是激光快速再制造软件系统，激光快速再制造软件系统能够读取待修复零部件的STL文件，并对其进行分层切片，生成激光扫描轨迹并进行运动仿真。这对于提高研究效率，弄清试验参数具有很大帮助，具有很强的实用性。本文以面向航空发动机构件的激光快速再制造软件系统作为研究对象，主要进行了以下研究： 以VC++和OpenGL为开发工具，搭建激光快速再制造仿真平台。探索面向航空发动机构件的激光快速再制造流程，采用逆向工程技术获取待修复零部件的三维数据，并将其转换成国际通用的STL文件。 实现了文本格式和二进制格式的 STL 文件地读取和显示，对读取的 STL 文件进行了切片分层处理，采用了新型逐三角形分层方法，提高了分层效率，该分层方法能够应付各种复杂形状的零部件。 对激光扫描路径进行了探讨，根据不同的零部件来选择与其相匹配的扫描路径。实现了直线扫描路径和环形扫描路径的自动生成。为了方便试验，增加了自动生成NC代码模块。生成的NC代码能够直接应用于激光熔覆修复试验。并增加了激光快速成形的三维动画仿真，以此检验扫描路径的正确性。 选取GH4169作为基体材料，FGH95粉体为修复材料，进行了激光快速再制造试验，检验了激光快速再制造软件系统的性能。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】南京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】赵剑峰

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