专题讨论——电弧增材制造 | 浏览量 : 1247 下载量: 297 CSCD: 0
  • 导出

  • 分享

  • 收藏

  • 专辑

    • 电弧增材制造轨迹及工艺规划研究进展

    • Research Progress of Trajectory and Process Planning in Wire Arc Additive Manufacturing

    • 赵淘

      12

      闫朝阳

      12

      蒋凡

      12

      陈树君

      12
    • 2023年53卷第2期 页码:12-23   
    • DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2023.02.02     

    扫 描 看 全 文

  • 引用

    阅读全文PDF

  • 赵淘,闫朝阳,蒋凡,等.电弧增材制造轨迹及工艺规划研究进展[J].电焊机,2023,53(2):12-23. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2023.02.02.
    ZHAO Tao, YAN Zhaoyang, JIANG Fan, et al.Research Progress of Trajectory and Process Planning in Wire Arc Additive Manufacturing[J].Electric Welding Machine, 2023, 53(2): 12-23. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2023.02.02.
    论文导航

    摘要

    电弧熔丝增材制造是一种高效快速近净成形制造技术,凭借其低成本、高柔性的显著优势成为中/大型金属零件制造的热点研究方向及首选方案。概述了近年来电弧熔丝增材制造技术在成形轨迹及工艺规划方面的研究进展,总结了三维模型切片方法、具有不同几何特征的二轮轮廓路径规划方法、典型结构的特殊路径规划策略及成形工艺参数优化与控制策略,介绍了多方面提高表面质量与成形精度的工艺方法及悬垂结构、倾斜结构的无支撑打印策略,最后总结了电弧熔丝增材制造技术当前研究进展,指出了未来提升电弧增材制造装备及工艺控制的智能化水平的研究方向。

    EN

    Abstract

    Wire arc additive manufacturing is a highly efficient and rapid near-net forming technology. Due to its significant advantages of low cost and high flexibility, it has become a hot research topic and the preferred choice for the manufacturing of medium/large parts. It is widely used in core equipment manufacturing fields such as aerospace, weapons and so on. In this paper, the recent research of wire arc additive manufacturing in forming trajectory and process planning is reviewed. The three-dimensional model slicing method, the two-dimensional contour path planning method with different geometric characteristics, the special path planning strategy of typical structure and the optimization and control strategy of forming process parameters are summarized. The technological methods to improve the surface quality and forming accuracy in various aspects, the non-support printing strategy of overhang and inclined structure are introduced. Finally, the current research progress of wire arc additive manufacturing is summarized, and the resreach direction of improving the intelligent of arc welding additive manufactuing equipment and process control in the future is pointed out.

    EN

    关键词

    电弧增材制造; 工艺规划; 切片方法; 路径规划

    EN

    Keywords

    wire arc additive manufacturing; process planning; slicing method; path planning

    EN

    0 前言

    增材制造技术是基于离散-堆积原理,由零件三维数据驱动的自下而上、逐层沉积的高效绿色制造技术,又称快速原型、3D打印等

    1-2,其结合了材料科学、计算机技术、机电技术等多项高科技优势,可实现高分子、金属、陶瓷等多种材料的快速成形,满足航空航天、武器装备、船舶重工等高端装备制造业中大型零部件的高性能快速制造3
    EN

    电弧熔丝增材制造技术(DED-Arc/WAAM)是一种以熔化极、非熔化极电弧或等离子为热源,以工业机器人或数控机床为载体,通过熔化同步供给的金属丝材,在基板上逐层沉积制造出金属零件的快速制造技术,因其加工效率高、材料应用范围广、设备简易、成形尺寸不受限制等多种优势

    4,引起国内外科研院校的研究兴趣,从微观组织演变、机械性能调控到宏观表面形貌、几何精度控制进行了深入探索,促进了该技术在不同行业的快速应用,图1为航空航天5、石油6、船舶7、重工8等领域通过电弧增材制造技术打印的各类零件。
    EN

    fig

    图1  电弧增材制造在不同领域的应用

    Fig.1  Application of WAAM in different fields

    (a)起落架支撑翼肋

    3 (b)多向管接头6 (c)螺旋桨7 (d)推进器5 (e)挖掘机手臂8

    icon 下载:  原图 | 高精图 | 低精图

    在中大型复杂零件的电弧增材制造方面,工艺规划直接决定着零件的表面成形质量及整体成形精度,包括分层方法、路径规划策略、打印顺序、成形方向、工艺参数匹配与控制及后处理等

    3。首先通过正向建模或逆向工程获取原始三维模型,通常将其转换为STL模型,然后调整模型位置并选择最优的分层切片方法将模型转换为一系列的二维平面轮廓,之后根据不同高度层的平面轮廓几何特征选择最优的路径规划方法,并匹配最优的成形工艺参数,最后将其转换为机器轨迹代码,并通过温度场控制、实时智能监测及动态调整来提高零件的成形精度。
    EN

    WAAM不同于其他增材制造技术,其成形过程、成形规律更加复杂,零件残余应力及热输入累积引起的热应力变形及较低的零件成形精度、表面成形质量仍然是目前面临的主要难点

    9。通过多电极耦合技术10、多能场复合热源11及辊压技术12在一定程度上可以减轻因热输入过大及残余应力导致的变形,而增减材混合加工技术可以提高零件的成形精度及表面质量。北京工业大学陈树君团队研制了机器人协电弧增等减复合制造系统,如图2所示;华中科技大学张海鸥团队13发明了智能微铸锻铣混合制造技术,通过外力锤锻技术提高力学性能;何天英等人14研制了由增材单元、测量单元及减材单元组成的三机器人协同五电弧增材制造装备,可实现大型金属构件一体化高效制造。基于电弧的增材制造未来很有希望成为生产小批量特殊零件的方法,但目前还处于基础研究阶段。本文从切片方法、路径规划策略、工艺参数优化三个方面阐述了WAAM近年来的研究进展,总结了WAAM工艺规划与控制面临的问题与挑战,并对未来发展方向进行了展望。
    EN

    fig

    图2  北京工业大学研制的电弧增等减复合制造系统

    Fig.2  Beijing University of Technology developed arc additive equal and subtractive composite manufacturing system

    icon 下载:  原图 | 高精图 | 低精图

    1 切片算法及轨迹规划

    1.1 切片算法

    切片算法主要是将三维模型转换为系列二维平面,可直接对CAD模型、点云数据或STL模型进行数据处理

    15,用于后续路径规划。目前,应用在增材制造中的切片算法主要分为平面切片算法和空间曲面切片算法两类,其中平面切片算法可细分为:单方向等厚度切片算法16、单方向自适应层厚切片算法16、变方向切片算法17、螺旋切片算法18、多方向切片算法19及混合切片算法20,曲面切片算法可细分为:基于圆柱21-22、圆锥23的规则曲面切片算法及不规则曲面切片算法5图3为适用于不同结构的各种切片算法。
    EN

    fig

    图3  不同应用场景下的切片方法

    Fig.3  Slicing method in different application situation

    icon 下载:  原图 | 高精图 | 低精图

    由于电弧增材制造成形过程较其他增材制造技术更加复杂,因而应用最广的切片算法为单方向等厚度切片算法。而针对具有复杂空间结构的零件开发了多种典型结构的曲面切片算法,结合多自由度机器人,可实现复杂结构的无支撑打印。Ding等人

    19通过建立基于STL模型三角面片的拓扑结构,设计了高计算效率的等厚度切片算法,同时提出一种基于分解重组法的多方向切片算法,可将复杂模型分解为多个子模型,每个子模型选择最佳的切片方向进行分层处理。针对螺旋结构,Wang等人17提出一种参考切片面根据模型中轴线曲率实时变化的变方向切片算法。针对回转体结构,Yigit等人18提出一种螺旋切片算法,该方法可以生成一条连续的沉积路径,仅需一次起熄弧可完成整个零件的快速制造。Dai等人23提出一种基于圆柱面的曲面切片算法,可实现大型螺旋桨的快速制造。Kapil等人5提出一种针对推进器结构的不规则曲面切片算法,与平面切片算法制造的成形件相比,提高了整体成形质量及成形精度。
    EN

    多种高效率、高精度切片算法的提出缩短了三维模型数据的预处理时间,使得电弧增材制造具有复杂空间结构特征的金属零件成为可能,推动了电弧增材制造在不同领域的大范围商业化应用进程。

    EN

    1.2 路径规划方法

    路径规划是电弧增材制造的核心步骤,由于单道焊缝成形尺寸大、起熄弧首尾高度差等成形特点,导致起熄弧次数与位置、路径规划方法直接影响单层表面成形质量及整体成形精度。通过交替、旋转起熄弧控制策略可以有效避免高度差导致的成形质量问题

    25,如图4所示。
    EN

    fig
    icon 下载:  | 高精图 | 低精图

    图4  起熄弧控制策略

    25

    Fig.4  Control strategy of starting and extinguish arc

    1.2.1 薄壁类路径规划

    目前,针对薄壁类构件主要有三种路径规划方向:(1)通过提取二维轮廓中轴线获取打印路径

    26;(2)将大型零件进行单元化划分,规划每一个单元的成形路径,再将其合并为完整成形路径27;(3)基于欧拉图的连续路径规划28。这几种方法均适合于具有不同结构特征的典型零件,通过不同策略使起熄弧次数最小化、表面成形质量最优化。Nguyen等人29提出一种基于欧拉图的连续路径规划方法,通过一次轮廓偏置算法将原始轮廓和偏置轮廓连接成连续路径。Shi等人27研究了大尺寸高筋壁板的成形工艺及几何特征,提出单元化规划高筋壁板的成形路径,再将其合并为完整的成形路径,适用于任意尺寸的高筋壁板成形轨迹规划,见图5
    EN

    fig

    图5  路径规划方法

    Fig.5  Path planning method

    icon 下载:  原图 | 高精图 | 低精图

    1.2.2 多层多道类路径规划

    针对中等尺寸的复杂零件而言,主要有四种基本路径规划方法以及在此基础上的优化路径。基本方法主要包括Zigzag路径

    30、轮廓偏置路径31、螺旋路径32及希尔伯特路径33,其中Zigzag路径具有很好的填充致密度及灵活性且算法健壮性好,轮廓偏置路径具有很好的几何还原度,因而这两种方法及其复合规划方法在电弧增材中应用较为广泛34-35。Ding等人36-37针对轮廓偏置方法易在中间区域产生缺陷的问题,提出基于中轴线的自内而外的轮廓偏置路径规划方法,同时提出一种成形路径与工艺参数自适应的MAT路径规划方法。为了减少起熄弧对表面质量的影响,Ding等人38还提出一种基于多边形单调分解的连续路径规划方法;Wang等人39基于注水规则,通过回溯路径将往复直线路径合并为一条连续的成形路径;Bi等人40通过提取轮廓偏置路径中出现的退化区域,结合往复直线路径,利用深度遍历算法,得到一条连续的成形路径。由于零件的复杂程度不同,切片轮廓的不同局部区域适合采用不同的路径规划方法,Florent等41提出MPP路径规划方法,将复杂结构件的轮廓划分成多个子区域,根据各个子区域的几何特征生成最佳填充路径,为了提高多边形的自动分区能力;Liu等人42提出基于遗传算法的多边形分区算法,可快速高效地对切片轮廓进行区域划分。
    EN

    在零件的整体成形路径规划方面,Jin等人

    43通过旋转扫描线的生成方向,使相邻两层的沉积路径产生交错,从而提高整体成形精度。Zhao等人44提出通过周期性增加边缘补偿路径,消除多层沉积过程中边缘部位的材料短缺区域,提高整体成形精度。
    EN

    1.2.3 典型结构路径规划方法

    对于一些典型结构,如T形、十字形及多点同时交叉结构,简单的通过交叉路径往往不能得到预期的成形质量,需综合考虑起熄弧位置、交叉点搭接方式、打印顺序、相邻层路径走向等多种因素

    46-47。Mehnen等人48以两层为一个路径规划周期,通过改变打印方向、改变起弧点位置提高了“十字形”结构成形质量。Song等人49针对网格结构存在的局部交叉特征,提出通过搭接方式消除传统路径规划策略中产生的高度差,该方法保证了路径的连续性,可用于超大型网格结构的快速制造。Rauch等人24提出分解法,将复杂交叉结构划分为多个子路径,再按一定顺序进行打印,可提高零件成形精度。Shirizly等人50针对回转体零件,提出一种类似正弦曲线的路径规划策略,该方法生成一条连续的成形路径,且转折路径均位于边缘部位,具有优异的内部质量及机械性能。点阵结构是一种轻量化、高性能的新型结构,因其优异的性能广泛应用于航空航天的轻量化设计,结合电弧增材不限成形尺寸的工艺特性,可实现大型点阵的高效制造。Yu等人51研究了电弧增材制造点阵结构的工艺特性,通过提取三维模型的中轴线,在其指引下完成模型的多方向自适应分层及路径规划,结合5轴数控增材制造系统,可实现点阵结构的自动化打印,如图6所示。
    EN

    fig

    图6  典型结构的路径规划策略

    Fig.6  Path planning strategy of typical structure

    icon 下载:  原图 | 高精图 | 低精图

    从单一优化路径规划到混合、分区分形路径规划,再到典型结构的特殊路径规划,通过引入欧拉图、遗传算法、图形分割、机器学习,结合起熄弧控制策略、层间路径交错策略,在最小化起熄弧次数的原则下,避免了各类缺陷的产生,解决了电弧增材制造表面成形质量差、整体成形精度低的问题。2 工艺参数优化与控制

    EN

    电弧增材成形过程需要更精细的工艺控制,包括搭接策略、工艺参数控制等,其直接影响焊缝表面平整度、微观组织、机械性能等各项性能指标,决定着单道多层类结构、多层多道类结构、倾斜结构、悬空结构的成形质量与成形精度。

    EN

    2.1 工艺参数优化

    单层多道中相邻平行焊缝搭接距离直接决定着焊缝上表面平整度,其计算模型主要分为理想搭接模型和斜顶搭接模型,计算模型选用的单道焊缝横截面拟合函数有抛物线、正弦曲线及圆弧曲线三种

    55,不同的拟合函数及搭接模型会得到不同的焊缝搭接比,目前有55%52、63.66%53,66.6%54、71.5%55及73.8%56五种搭接距离可供选用。另一方面,同类型路径规划方法或不同类型路径规划方法相互搭接时,其搭接处成形情况与平行焊缝搭接时不完全相同,Florent等人41通过改变搭接区域的工艺参数提高表面成形质量,Nguyen等人57通过改变Zigzag路径和轮廓偏置路径之间的搭接距离(d=0.47wd为最优搭接距离,w为焊缝宽度)避免孔隙缺陷。Liu等人58探讨了非平行相邻焊缝在拐点处的成形缺陷,发现当夹角度数小于58.65°时,开始在拐点处形成孔隙缺陷,拐点夹角度数越小,孔隙缺陷尺寸越大,并通过优化拐点处的路径消除了孔隙缺陷。Li等人59探索了多层多道搭接工艺,通过优化每一层边缘部位焊缝与其相邻的焊缝搭接值,消除了边缘部位的材料短缺区域,提高了整体成形精度。工艺参数优化方法如图7所示。
    EN

    fig

    图7  工艺参数优化方法

    Fig.7  Process parameter optimization method

    icon 下载:  原图 | 高精图 | 低精图

    当焊枪始终与基板垂直时,通过合理的打印层厚及搭接策略可以成形一定倾斜角度范围内的悬空结构

    60-61。赵昀等人62研究了焊枪保持竖直的状态下,工艺参数和线能量对直臂墙倾斜生长能力的影响,试验发现当线能量超过某一值时,可成形0°悬臂梁。Kazanas等人63通过调整焊枪姿态,使焊枪始终与焊缝保持竖直,可成形任意角度范围内的倾斜结构。
    EN

    2.2 工艺参数控制

    电弧增材过程涉及大量工艺参数,包括焊接电流、焊接速度、送丝速度、干伸长、保护气流量等,导致焊缝成形尺寸变化范围大,难以确定最优搭接距离。为了提高生产效率,Xiong等人

    64通过建立神经网络预测模型可快速计算不同工艺参数下的焊缝熔宽及余高,熔宽可用于计算最优搭接距离,余高可用于计算最佳分层高度。统一的工艺参数适用于部分形状简单的零件,而对于一些具有复杂结构特征的零件而言,根据几何特征实时改变参数打印可能会获得更好的成形质量。Li等人65提出一种基于B样条曲线的工艺参数自适应调整的打印方法,可以有效避免拐角处产生过多的材料堆积,消除高度差,提高整体成形精度。Lam等人66提出一种不同倾斜角度下的悬垂结构工艺参数自适应控制成形策略,通过计算不同高度层切片轮廓悬空长度,然后与不同角度最优成形参数建立映射关系,从而提高成形质量。Ma等人67-68通过自适应参数控制实现同一焊缝变宽度连续成形,可根据薄壁结构的几何尺寸自动确定最佳工艺参数,并提出一种局部铣削的复合加工策略,及时去除路径交叉搭接处与连续沉积部分的高度差成形缺陷,提高成形质量。王天琪等人69分析了桁架结构电弧成形过程的受力情况,通过优化逐点添加成形桁架结构工艺参数,有效解决了下塌、溶滴流淌等问题,可实现复杂立体特征桁架结构的精确成形,如图8所示。
    EN

    fig

    图8  工艺参数控制方法

    Fig.8  Process parameter control method

    icon 下载:  原图 | 高精图 | 低精图

    通过探索多种工艺参数对薄壁及多层多道类零件成形质量的影响,建立了神经网络预测模型、多参数优化模型等实现多工艺、多材料、多参数下最佳工艺窗口的快速确定,并结合工艺参数自适应控制、成形过程闭环控制、混合加工等方式,消除了表面及内部缺陷对成形质量及性能的影响,满足中/大型金属零件的高性能制造。

    EN

    3 总结与展望

    近年来,国内外研究学者在大型金属零件的电弧增材制造领域开展了大量研究,取得了许多高价值研究成果。多种切片及路径规划方法显著提高了电弧增材制造对于复杂结构的制造能力,通过匹配最佳工艺参数及过程控制提高了零件的表面质量及成形精度,增等减复合制造装备则提升了大型零件的高精度、高性能一体化快速成形能力。为了提升电弧增材制造装备及工艺控制的智能化水平,应当从以下几个方面继续展开探索:

    EN

    (1)成形轨迹智能在线动态规划。现阶段切片及路径规划多采用离线软件,而电弧增材制造成形过程复杂,多采用手动方式调整打印层厚以提高成形质量,有必要开发在线动态路径规划软件,自动调整打印层厚、智能选择最优路径规划方法,从而提高装备的自动化、智能化水平。

    EN

    (2)多机器协同实现大/超大型金属零件制造。电弧增材装备因设备简易,故成形尺寸不受限制。但是针对超大型零件而言,多机器人智能协同控制算法、面向性能的分区分形路径规划及制造过程在线监控极为关键。

    EN

    (3)人工智能辅助工艺规划。电弧增材制造过程涉及大量工艺参数,其与表面质量、成形精度、微观组织、机械性能等存在复杂的相互作用关系,有必要通过大数据、智能算法辅助工艺参数开发,建立多元信息融合的协同优化模型,实现大型金属零件的高性能制造。

    EN

    (4)严苛服役环境下金属零件高性能制造。对于水下、太空、战场等极端环境,电弧增材制造过程中的微观组织演变、缺陷衍生与工艺参数、环境因素之间的关系更加复杂,应当积极探索众多因素之间的关系,为极端环境下零件的高性能制造奠定基础。

    EN

    参考文献

    1

    Williams S WMartina FAddison A Cet al. Wire + Arc Additive Manufacturing[J]. Materials Science and Technology201632):641-647. [百度学术] 

    2

    Ding D HPan Z XCuiuri Det al. Wire-feed additive manufacturing of metal components:technologies,developments and future interests[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology201581):465-481. [百度学术] 

    3

    Jafari DVaneker TGibson I. Wire and arc additive manufacturing: Opportunities and challenges to control the quality and accuracy of manufactured parts[J]. Materials & Design2021202109471. [百度学术] 

    4

    Liu J NXu Y LGe Yet al. Wire and arc additive manufacturing of metal components: a review of recent research developments[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology20201111-2):1-50. [百度学术] 

    5

    Kapil SNegi SJoshi Pet al. 5-axis slicing methods for additive manufacturing process[C]. Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium2017. [百度学术] 

    6

    Dai Y LYu S FShi Y Set al. Wire and arc additive manufacture of high-building multi-directional pipe joint[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology2018967):1-8. [百度学术] 

    7

    李鑫磊韩庆璘张广军. 基于曲面分层的大型螺旋桨GMA增材制造[J]. 焊接学报2022439):20-24,113-114. [百度学术] 

    LI X LHAN Q LZHANG G J. GMA additive manufacturing of large propeller based on curved layer[J]. Transactions of The China Welding Institution2022439):20-24,113-114. [百度学术] 

    8

    Greer CNycz ANoakes Met al. Introduction to the Design Rules for Metal Big Area Additive Manufacturing[J]. Additive Manufacturing201927):159-166. [百度学术] 

    9

    Singh SSharma S KRathod D W. A review on process planning strategies and challenges of WAAM[J]. Materials Today: Proceedings202147):6564-6575. [百度学术] 

    10

    林航. 船用钢三丝高速GMAW焊焊接工艺研究[D]. 上海上海交通大学2009. [百度学术] 

    LIN H. Research of Triple-wire High Speed GMAW Technology on Ship Plates[D]. ShanghaiShanghai Jiao Tong University2009. [百度学术] 

    11

    肖珺王立伟陈树君. 工艺参数对交流双丝间接电弧弧长和熔滴尺寸的影响[J]. 焊接20164): 46-49,75. [百度学术] 

    XIAO JWANG L WCHEN S Jet al. Effect of welding parameters on AC twin-wire indirect arc length and droplet size[J]. Welding & Joining20164): 46-49,75. [百度学术] 

    12

    Colegrove P ACoules H EFairman Jet al. Microstructure and residual stress improvement in wire and arc additively manufactured parts through high-pressure rolling[J]. Journal of Materials Processing Technology2013213):1782-1791. [百度学术] 

    13

    张海鸥黄丞李润声. 高端金属零件微铸锻铣复合超短流程绿色制造方法及其能耗分析[J]. 中国机械工程20182921): 2553-2558. [百度学术] 

    ZHANG H OHUANG CLI R Set al. A Super Short-process Green Manufacturing Method and Energy Consumption Analysis of Micro Casting Forging and Milling for High Performance Parts[J]. China Mechanical Engineering20182921): 2553-2558. [百度学术] 

    14

    何天英余圣甫雷毅. 多机器人协同的五电弧增材制造装备及其应用[J]. 现代制造工程202201):26-35. [百度学术] 

    HE T YYU S FLEI Yet al. Multi robot coordination five arc additive manufacturing equipment and application[J]. Modern Manufacturing Engineering202201):26-35. [百度学术] 

    15

    Zhao DGuo W Z. Shape and Performance Controlled Advanced Design for Additive Manufacturing: A Review of Slicing and Path Planning[J]. Journal of Manufacturing Science and Engineering20201421):1-87. [百度学术] 

    16

    Jayaprakash S PSuryakumar S. Inclined slicing and weld-deposition for additive manufacturing of metallic objects with large overhangs using higher order kinematics[J]. Virtual and Physical Prototyping201611):99-108. [百度学术] 

    17

    Wang X PZhang H OWan G Let al. Adaptive Slicing for Multi-axis Hybrid Plasma Deposition and Milling[C]. International Solid Freeform Fabrication Symposium2014. [百度学术] 

    18

    Yigit I ELazoglu I. Helical slicing method for material extrusion-based robotic additive manufacturing[J]. Progress in Additive Manufacturing201943):225-232. [百度学术] 

    19

    Ding D HPan Z QCuiuri Det al. Automatic multi-direction slicing algorithms for wire based additive manufacturing[J]. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing201637):139-150. [百度学术] 

    20

    Huang BSingamneni S. A mixed-layer approach combining both flat and curved layer slicing for fused deposition modelling[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part B Journal of Engineering Manufacture2014229): 2238-2249. [百度学术] 

    21

    Wang RZhang HWang G Let al. Cylindrical slicing and path planning of propeller in wire and arc additive manufacturing[J]. Rapid Prototyping Journal202026):49-58. [百度学术] 

    22

    Dharmawan A GSoh G S. A cylindrical path planning approach for additive manufacturing of revolved components[J]. Materials Science in Additive Manufacturing202211):3. [百度学术] 

    23

    Dai F SZhang H OLi R S. Process planning based on cylindrical or conical surfaces for five-axis wire and arc additive manufacturing[J]. Rapid Prototyping Journal202026):1405-1420. [百度学术] 

    24

    Rauch MJean-Yves HVincent Q. A Multiaxis Tool Path Generation Approach for Thin Wall Structures Made with WAAM[J]. Journal of Manufacturing and Materials Processing202154):128. [百度学术] 

    25

    Hu ZQin XShao Tet al. Understanding and overcoming of abnormity at start and end of the weld bead in additive manufacturing with GMAW[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology2018955):2357-2368. [百度学术] 

    26

    Jin YHe YDu J. A novel path planning methodology for extrusion-based additive manufacturing of thin-walled parts[J]. International Journal of Computer Integrated Manufacturing20171-15. [百度学术] 

    27

    Shi J BLi FChen S Jet al. T-GMAW based novel Multi-node trajectory planning for fabricating grid stiffened panels: An efficient production technology[J]. Journal of Cleaner Production201923820):117919.1-117919.10. [百度学术] 

    28

    陈意文吴涛陈圣龙. 网格类结构电弧增材制造路径的优化[J]. 焊接技术2022006):051. [百度学术] 

    29

    Nguyen LBuhl JBambach M. Continuous Eulerian tool path strategies for wire-arc additive manufacturing of rib-web structures with machine-learning-based adaptive void filling[J]. Additive Manufacturing202035):101265. [百度学术] 

    30

    Rajan V TSrinivasan VTarabanis K A. The optimal zigzag direction for filling a two-dimensional region[J]. Rapid prototyping journal20017):231-241. [百度学术] 

    31

    Yang YLoh H TFuh Jet al. Equidistant path generation for improving scanning efficiency in layered manufacturing[J]. Rapid Prototyping Journal200281):30-37. [百度学术] 

    32

    郑冉刘芝平易兵. 增材制造自适应螺旋加工路径规划方法[J]. 计算机集成制造系统2021277):2016-2022. [百度学术] 

    ZHENG RLIU Z PYI Bet al. Adaptive spiral path planning method for additive manufacturing[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems2021277):2016-2022. [百度学术] 

    33

    Gupta PGuo YBoddeti Net al. SFCDecomp: Multicriteria Optimized Tool Path Planning in 3D Printing using Space-Filling Curve Based Domain Decomposition[J]. International Journal of Computational Geometry & Applications202131):193-220. [百度学术] 

    34

    刘海华高文强赵淘. 基于电弧熔丝增材制造的复合路径规划方法[J]. 材料科学与工艺2022301):53-60. [百度学术] 

    LIU H HGAO W QZHAO Tet al. A compound path planning method based on wire and arc additive manufacturing[J]. Materials Science and Technology2022301):53-60. [百度学术] 

    35

    方力侯智文黄俊润. 电弧熔丝增材制造复合填充路径规划算法[J]. 南京航空航天大学学报2019511):98-104. [百度学术] 

    FANG LHOU Z WHUANG J Ret al. Composite Filling Path Planning Algorithm for Wire and ARC Additive Manufacturing[J]. Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics2019511):98-104. [百度学术] 

    36

    Ding D HPan Z QCuiuri D. A practical path planning methodology for wire and arc additive manufacturing of thin-walled structures[J]. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing201534):8-19. [百度学术] 

    37

    Ding D HPan Z QCuiuri D. Bead modelling and implementation of adaptive MAT path in wire and arc additive manufacturing[J]. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing201639):32-42. [百度学术] 

    38

    Ding D HPan Z QCuiuri Det al. A tool-path generation strategy for wire and arc additive manufacturing[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology201473):173-183. [百度学术] 

    39

    Wang XWang ALi Y. A sequential path-planning methodology for wire and arc additive manufacturing based on a water-pouring rule[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology2019103):3813-3830. [百度学术] 

    40

    Bi MXia LTran Pet al. Continuous Contour-zigzag Hybrid Toolpath for Large Format Additive Manufacturing[J]. Additive Manufacturing202255):102822. [百度学术] 

    41

    Florent MHelen LDing Jet al. A modular path planning solution for Wire + Arc Additive Manufacturing[J]. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing201946):1-12. [百度学术] 

    42

    Liu NRen KZhang Wet al. An evolutional algorithm for automatic 2D layer segmentation in laser-aided additive manufacturing[J]. Additive Manufacturing202147):102342. [百度学术] 

    43

    Jin G QLi W DGao Let al. A hybrid and adaptive tool-path generation approach of rapid prototyping and manufacturing for biomedical models[J]. Computers in Industry2013643):336-349. [百度学术] 

    44

    Zhao TLiu HLi Let al. An automatic compensation method for improving forming precision of multi-layer multi-bead component[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part B:Journal of Engineering Manufacture2021235):1284-1297. [百度学术] 

    45

    Kao J HPrinz B F. Optimal Motion Planning For Deposition In Layered Manufacturing[C]. 18th Computers in Engineering Conference1998. [百度学术] 

    46

    Venturini GMontevecchi FScippa Aet al. Feature based three axes computer aided manufacturing software for wire arc additive manufacturing dedicated to thin walled components[J]. Additive Manufacturing201822):643-657. [百度学术] 

    47

    Venturini GMontevecchi FScippa Aet al. Optimization of WAAM Deposition Patterns for T-crossing Features[J]. Procedia Cirp201655):95-100. [百度学术] 

    48

    Mehnen JDing JLockett Het al. Design for wire and arc additive layer manufacture[J]. Global Product Development201119):2-20. [百度学术] 

    49

    Song G HSong G HLee C Met al. Investigation of Path Planning to Reduce Height Errors of Intersection Parts in Wire-Arc Additive Manufacturing[J]. Materials20211421):6477. [百度学术] 

    50

    Shirizly ADolev O. From Wire to Seamless Flow-Formed Tube: Leveraging the Combination of Wire Arc Additive Manufacturing and Metal Forming[J]. Technological Innovations in Metals Engineering201971):709-717. [百度学术] 

    51

    Yu ZDing D HPan Z Qet al. A strut-based process planning method for wire arc additive manufacturing of lattice structures[J]. Journal of Manufacturing Processes202165):283-298. [百度学术] 

    52

    Queguineur ARückert GCortial Fet al. Evaluation of wire arc additive manufacturing for large-sized components in naval applications[J]. Welding in the World201862):259-266. [百度学术] 

    53

    Yong CSheng ZLiang Xet al. Overlapping model of beads and curve fitting of bead section for rapid manufacturing by robotic MAG welding process[J]. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing2011273):641-645. [百度学术] 

    54

    Plangger JSchabhüttl PVuherer Tet al. CMT additive manufacturing of a high strength steel alloy for application in crane construction[J]. Open Access Metallurgy Journal201996) :650. [百度学术] 

    55

    方学伟白浩姚云飞. 冷金属过渡电弧增材制造多道搭接工艺研究[J]. 机械工程学报2020561):141-147. [百度学术] 

    FANG X WBAI HYAO Y Fet al. Research on Multi-bead Overlapping Process of Wire and Arc Additive Manufacturing Based on Cold Metal Transfer[J]. Journal of Mechanical Engineering2020561):141-147. [百度学术] 

    56

    Ding DPan ZCuiuri Det al. A multi-bead overlapping model for robotic wire and arc additive manufacturing (WAAM)[J]. Robotics & Computer Integrated Manufacturing201531101-110. [百度学术] 

    57

    Nguyen LBuhl JBambach M. Multi-bead Overlapping Models for Tool Path Generation in Wire-Arc Additive Manufacturing Processes[J]. Procedia Manufacturing202047):1123-1128. [百度学术] 

    58

    Liu HZhao TLi Let al. A path planning and sharp corner correction strategy for wire and arc additive ma-nufacturing of solid components with polygonal cross-sections[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology2020106):4879-4889. [百度学术] 

    59

    Li YHan QZhang Get al. A layers-overlapping strategy for robotic wire and arc additive manufacturing of multi-layer multi-bead components with homogeneous layers[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology201896):3331-3344. [百度学术] 

    60

    Wu Q RMa Z SChen G Set al. Obtaining fine microstructure and unsupported overhangs by low heat input pulse arc additive manufacturing[J]. Journal of Manufacturing Processes201727):198-206. [百度学术] 

    61

    Ding YDwivedi RKovacevic R. Process planning for 8-axis robotized laser-based direct metal deposition system: A case on building revolved part[J]. Robotics & Computer Integrated Manufacturing201744):67-76. [百度学术] 

    62

    赵昀. CMT 冷金属过渡铝合金增材制造研究[D]. 北京北京工业大学2017. [百度学术] 

    ZHAO Y. Investigation of Additive Manufacture of Aluminium Parts Based on CMT[D]. BeijingBeijing University of Technology2017. [百度学术] 

    63

    Kazanas PDeherkar PAlmeida Pet al. Fabrication of geometrical features using wire and arc additive manufacture[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part B: Journal of Engineering Manufacture20122266):1042-1051. [百度学术] 

    64

    Xiong JZhang GHu Jet al. Forecasting process parameters for GMAW-based rapid manufacturing using closed-loop iteration based on neural network[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology2013691-4):743-751. [百度学术] 

    65

    Li FChen SWu Zet al. Adaptive process control of wire and arc additive manufacturing for fabricating complex-shaped components[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology201896):871-879. [百度学术] 

    66

    Lam T FXiong YDharmawan A Get al. Adaptive process control implementation of wire arc additive manufacturing for thin-walled components with overhang features[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology2020108):1061-1071. [百度学术] 

    67

    Ma GZhao GLi Zet al. Optimization strategies for robotic additive and subtractive manufacturing of large and high thin-walled aluminum structures[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology2019101):1275-1292. [百度学术] 

    68

    Ma GZhao GLi Zet al. A Path Planning Method for Robotic Wire and Arc Additive Manufacturing of Thin-Walled Structures with Varying Thickness[J]. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering2019470):012018. [百度学术] 

    69

    王天琪张宏宇耿冬寒. 金属桁架结构成形工艺分析[J]. 焊接学报20204111):25-30,98. [百度学术] 

    WANG T QZHANG H YGENG D Het al. Research on forming technology of metal truss structure[J]. Transactions of The China Welding Institution20204111):25-30,98. [百度学术] 

    70

    Zhao YLi FChen S. et al. Unit block–based process planning strategy of WAAM for complex shell–shaped component[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology2019104):3915-3927. [百度学术] 

    71

    赵昀卢振洋陈树君. 薄壁结构冷金属过渡增材制造工艺优化[J]. 西安交通大学学报2019538):82-89. [百度学术] 

    ZHAO YLU Z YCHEN S Jet al. Optimization of Manufacturing Process for Thin-Walled Structures Based on Cold Metal Transfer[J]. Journal of Xi’an Jiaotong University2019538):82-89. [百度学术] 

    文章被引用时,请邮件提醒。
    提交

    相关作者

    暂无数据

    相关机构

    湖北中烟工业有限责任公司武汉卷烟厂
    华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术国家重点实验室
    河北省焊接钢管技术创新中心 衡水京华制管有限公司
    河北科技大学 河北省材料近净成形技术重点实验室
    河北科技大学 材料科学与工程学院
    0