增材再制造技术 朱胜 等 著

图书标准信息

• 作者 朱胜
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2018-10
• 版次 1
• ISBN 9787030764256
• 定价 139.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 194页
• 字数 279千字

【内容简介】

航空航天、轨道交通重载机械、汽车装备等领域大型装备维修成本高、周期长、减重困难已成为我国建设制造强国的瓶颈问题。增材再制造技术是指利用增材制造方法（ 3D 打印）对废旧产品进行使役性能恢的工艺过程与制备方法，该技术基于‘离散-堆积‘原理， 实现了损伤件的一次近净成形，从根本上改变了传统的‘毛坯-加工-处理-装配‘的工艺流程，它已成为未来交通领域重大装备不可或缺的运维技术。增材再制造技术（即3D打印技术）可实现对重载载运工具的损伤零部件进行增材再制造修复，可根据需要对废旧机电产品进行性能提升，优选限度地挖掘废旧零部件所蕴含的附加值，避免了回炉和再成形等一系列加工中的资源能源消耗和环境污染，是推进资源高效利用，实现绿色生产生活方式的有效途径。全书概述了增材再制造技术的内涵、原理、过程及技术发展趋势，阐述了数据获取与处理、模型建模与分层、单元建模与路径规划技术，介绍了从初始数据的获取，再通过建模与分层，最终设计出合理的路径轨迹和成形姿态这三方面内容。此外，还介绍了载能束熔敷成形技术、激光-电弧复合熔覆成形技术等技术，并将轨道交通在实际应用中出现的典型工程问题与理论知识结合在一起，增加了增材制造工艺的核心技术分析。

【目录】

目录
第1章 概述 1
1.1 增材再制造技术的内涵 2
1.2 增材再制造技术的原理 2
1.3 增材再制造过程 5
1.3.1 数据获取 5
1.3.2 点云处理 6
1.3.3 反求建模 7
1.3.4 分层处理 8
1.3.5 路径规划 10
1.3.6 增材成形 11
1.4 增材再制造技术发展趋势 11
参考文献 14
第2章 数据获取与处理 17
2.1 数据获取 17
2.1.1 数据获取系统 17
2.1.2 扫描仪的标定 18
2.1.3 机器人手眼关系标定 23
2.1.4 变位机的标定 30
2.1.5 点云数据获取 33
2.2 数据处理 37
2.2.1 点云降噪处理 37
2.2.2 数据精简算法 39
2.2.3 区域合并与分割 41
参考文献 42
第3章 模型建模与分层 43
3.1 模型建模 43
3.1.1 与标准CAD模型比较 43
3.1.2 曲面模型点云化 43
3.1.3 点云的配准比较 45
3.2 点云模型的分层 49
3.2.1 平面分层 49
3.2.2 曲面分层 53
3.2.3 轮廓提取 57
参考文献 67
第4章 单元建模与路径规划 68
4.1 焊道形状的分类 68
4.2 焊道截面模型及验证 70
4.3 多焊道成形优化模型 71
4.4 无约束条件下搭接模型 73
4.4.1 “上凸型”搭接模型 74
4.4.2 “等积型”搭接模型 77
4.4.3 “下凹型”搭接模型 77
4.5 自约束条件下搭接模型 78
4.5.1 “等面积堆积”理论 78
4.5.2 “上凸型”搭接模型 78
4.5.3 “等积型”搭接模型 81
4.5.4 “下凹型”搭接模型 81
4.6 成形路径规划 82
4.6.1 逐行往复成形路径 82
4.6.2 轮廓收缩成形路径 83
4.6.3 圆柱面成形路径 84
4.6.4 成形姿态计算 85
参考文献 87
第5章 载能束熔覆成形 88
5.1 概述 88
5.2 成形系统 88
5.3 焊道模型建模 89
5.4 成形路径规划 90
5.4.1 单层路径规划研究 90
5.4.2 多层路径规划研究 93
5.4.3 圆柱面路径规划研究 94
5.5 零件再制造成形 95
第6章 激光-电弧复合熔覆成形 96
6.1 概述 96
6.2 基本原理 96
6.3 成形工艺 98
6.3.1 对焊道形貌的影响 98
6.3.2 对组织的影响 104
6.3.3 对熔覆层性能的影响 106
参考文献 116
第7章 磁场-激光复合熔覆成形 117
7.1 基本原理 117
7.2 成形工艺 118
7.2.1 成形工艺对熔覆层形貌的影响 118
7.2.2 成形工艺对组织的影响 124
7.2.3 成形工艺对性能的影响 129
参考文献 134
第8章 磁场-电弧复合熔覆成形 135
8.1 基本原理 135
8.1.1 纵向磁场对电弧运动行为的影响 136
8.1.2 纵向磁场作用下熔滴过渡行为分析 137
8.1.3 纵向磁场对熔滴过渡行为的影响 138
8.1.4 纵向磁场作用下熔池流体运动行为分析 139
8.1.5 纵向磁场作用下熔池金属的凝固行为 141
8.1.6 纵向磁场作用下MIG焊接熔覆热效率分析 143
8.2 焊道建模 145
8.2.1 焊道截面模型及验证 145
8.2.2 不同截面模型搭接间距的计算 147
8.2.3 不同截面模型焊道搭接表面平整度比较 148
8.3 磁场对熔覆层表面质量的影响 148
8.3.1 熔覆层表面成形质量评定 148
8.3.2 单焊道的表面成形质量 149
8.3.3 单层熔覆层的表面成形质量 150
8.3.4 多层熔覆层的表面成形质量 151
8.4 成形工艺对组织和性能的影响 152
8.4.1 磁场对母材组织和性能的影响 152
8.4.2 熔覆速度对母材组织和性能的影响 153
8.4.3 磁场对熔覆层组织和性能的影响 154
8.4.4 熔覆速度对熔覆层组织和性能的影响 157
8.5 再制造实例 161
8.5.1 铝合金拉杆再制造修复 161
8.5.2 铝合金摇臂再制造修复 163
8.5.3 铝合金支座快速成形 165
参考文献 166
第9章 熔覆与铣削增减材复合成形 169
9.1 基本原理 169
9.2 成形工艺 170
9.3 表面耐磨层制备 171
9.3.1 试验条件及工艺 171
9.3.2 耐磨层的组织形貌 171
9.3.3 耐磨层的硬度 172
9.3.4 耐磨层的摩擦学性能 172
9.4 表面耐蚀层制备 173
9.4.1 试验条件及工艺 173
9.4.2 组织形貌 174
9.4.3 硬度 174
9.4.4 耐腐蚀性能 175
9.5 断裂右凸轮的快速再制造 177
9.5.1 零件CAD建模 177
9.5.2 缺损模型的建立 177
9.5.3 路径规划及增材堆积 178
9.5.4 铣削路径规划及其形态控制 178
9.5.5 再制造件形态检测 178
9.5.6 再制造件性能检测 179
9.5.7 效益评估 180
参考文献 180