公开(公告)号：CN112658485B

公开(公告)日：2023-01-06

申请号：CN202011471667.1

申请日：2020-12-14

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 李润声 ,  张海鸥 ,  王桂兰 ,  戴福生 ,  张明波 ,  王瑞 ,  赵旭山

IPC: B23K26/348 ,  B23K26/082 ,  B23K26/70

Abstract: 本发明属于増材制造相关技术领域，并公开了一种激光‑电弧多枪协同增材制造飞机承力框的方法及产品。该飞机承力框的制备方法包括下列步骤：S1对于飞机承力框的几何模型，将其分割为三层，包括中间的板状结构和上下两层加强结构，规划于上下两层加强结构的成形轨迹；S2选取成型基板作为中间的板状结构，采用夹具将基板固定，采用多组激光‑电弧协同复合増材制造成形上表面和下表面，以此在基板的上下表面获得加强结构；S3将基板以及夹具一同进行固溶‑时效热处理，然后退火，拆除夹具，机加工，以此获得所需的飞机承力框。通过该发明，实现飞机承力框的成形，成形精度和效率高。

公开(公告)号：CN112557445B

公开(公告)日：2022-04-12

申请号：CN202011284109.4

申请日：2020-11-17

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 张海鸥 ,  陈曦 ,  戴福生 ,  胡建南 ,  王桂兰

IPC: G01N25/72 ,  G06V10/764 ,  G06V10/82 ,  G06K9/62 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明公开了一种增材制造缺陷在线检测方法、装置和系统，属于增材制造技术领域，本发明通过采集制造过程中熔积层温度场信息对熔积层质量进行判断和分类。所述方法包括：当熔积层的宽度特征异常时，利用轮廓缺陷分类模型进行特征识别得到第一检测结果，第一检测结果可以为驼峰、流淌或偏移；当熔积层的宽度特征正常时，提取熔积层熔积方向温度特征，进一步进行内部缺陷的判断，当熔积方向温度特征异常时，提取熔积层垂直于熔积方向温度特征，对垂直于熔积方向温度特征进行特征识别得到第二检测结果，第二检测结果可以为气孔、夹渣。当所述熔积方向温度特征正常时，输出第三检测结果正常。本申请能够准确对金属增材制品进行在线缺陷检测。

公开(公告)号：CN113569352A

公开(公告)日：2021-10-29

申请号：CN202110790025.6

申请日：2021-07-13

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 张海鸥 ,  吴俊 ,  李润声 ,  戴福生 ,  王凯 ,  王桂兰 ,  王睿哲

IPC: G06F30/17 ,  G06F30/27 ,  G06N3/08 ,  G06F113/10

Abstract: 本发明公开了一种基于机器学习的增材制造尺寸预测及工艺优化方法及系统，属于增材制造领域，方法通过训练BP神经网络使之具有输入的焊机和激光器工艺参数与输出的焊道尺寸参数之间的映射关系；利用个体适应度函数，计算个体适应度值，再利用遗传算子调整输入量，产生具有更好适应性的新的种群即输入量，重复该优化过程直至适应度函数数值收敛，与该适应度函数数值对应的输入量即为一组优化的工艺参数；进而对优化的工艺参数步长增减获得多组工艺参数，再利用训练好的BP神经网络预测得到焊道尺寸参数，最后通过目标函数获取最优工艺参数。本发明解决了现有技术激光电弧复合增材制造焊道尺寸参数预测误差较大和输入焊机&激光器工艺参数的优化问题。

公开(公告)号：CN110750870B

公开(公告)日：2021-08-10

申请号：CN201910897226.9

申请日：2019-09-23

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 张海鸥 ,  戴福生 ,  胡晓圻 ,  王桂兰

IPC: G06F30/20 ,  B29C64/386 ,  B33Y50/00 ,  G06F119/18

Abstract: 本发明属于増材制造领域，并公开了一种基于模型体素化距离变换的増材制造方法。该方法包括下列步骤：(a)对待成形零件三维模型的体素化，获得体素模型；(b)在体素模型中选择初始切片层，根据每个体素到初始切片层的距离以及预设切片厚度对素模型中的体素进行划分，以此获得多个切片层；(c)对于每个切片层，以切片层的外边界上的体素作为起始体素，根据切片层内的体素到起始体素之间的距离，以及预设轨迹间距对体素进行划分，获得切片层内的多条加工轨迹；(d)计算每条加工轨迹上每个体素的法向，该法向即为加工方向，按照每个切片层的加工轨迹和加工方向进行増材制造即可获得所需的零件。通过本发明，提高现有熔融沉积方法的普适性。

公开(公告)号：CN112557445A

公开(公告)日：2021-03-26

申请号：CN202011284109.4

申请日：2020-11-17

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 张海鸥 ,  陈曦 ,  戴福生 ,  胡建南 ,  王桂兰

IPC: G01N25/72 ,  G06K9/62 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明公开了一种增材制造缺陷在线检测方法、装置和系统，属于增材制造技术领域，本发明通过采集制造过程中熔积层温度场信息对熔积层质量进行判断和分类。所述方法包括：当熔积层的宽度特征异常时，利用轮廓缺陷分类模型进行特征识别得到第一检测结果，第一检测结果可以为驼峰、流淌或偏移；当熔积层的宽度特征正常时，提取熔积层熔积方向温度特征，进一步进行内部缺陷的判断，当熔积方向温度特征异常时，提取熔积层垂直于熔积方向温度特征，对垂直于熔积方向温度特征进行特征识别得到第二检测结果，第二检测结果可以为气孔、夹渣。当所述熔积方向温度特征正常时，输出第三检测结果正常。本申请能够准确对金属增材制品进行在线缺陷检测。

公开(公告)号：CN112214906A

公开(公告)日：2021-01-12

申请号：CN202011139242.0

申请日：2020-10-22

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 张海鸥 ,  戴福生 ,  张明波 ,  王桂兰 ,  冯坤仕

IPC: G06F30/20 ,  G06F113/10

Abstract: 本发明属于増材制造相关技术领域，并公开了一种基于主成分分析的填充轨迹规划方法。该方法包括下列步骤：S1采用主成分分析单个切片层中成形轮廓的第一主方向和与该第一主方向正交的第二主方向；S2将成形轮廓设定为初始轮廓C0，将该初始轮廓按照设定长度d1和d2等距向外偏移，获得新的轮廓C1和C2；在新的轮廓C2内获得多条平行线段，连接每条平行线段的中点获得一条中轴线，以该中轴线为中心，将该中轴线向其两侧进行偏置获得多条平行中轴线的曲线，该曲线与新的轮廓C1相交获得多条曲线线段，该多条曲线线段即为所需的填充轨迹；通过本发明，减小台阶效应，填充轨迹光滑平顺，提高加工精度。

公开(公告)号：CN112149244A

公开(公告)日：2020-12-29

申请号：CN202010944836.2

申请日：2020-09-10

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 戴福生 ,  张海鸥 ,  王桂兰 ,  李润声

IPC: G06F30/17 ,  G06F30/20 ,  G06T7/60 ,  G06T17/20 ,  G06F113/10 ,  G06F119/18

Abstract: 本发明属于増材制造相关技术领域，并公开了一种增减材制造中等值线加工轨迹的规划方法。该方法包括：S1对于待成形壳体零件的三维曲面模型三角网格化；选取初始曲线；S2计算三角网格模型中所有网格的顶点到初始曲线的最短测地线；S3将所述三角网格模型切片，获得多个切片层，对于每个切片层，设定每个切片层的等值线高度，每个网格的边对应的两个顶点的最短测地线长度与等值线高度相比较，若不等于等值线高度，进行插值否则，两个顶点中最短测地线长度等于等值线高度的点为等值点；S4按照设定顺序连接单个切片层中的等值点，即获得单个切片层中的加工轨迹。通过本发明，计算简单快捷，最终获得产品成形精度高，误差小。

公开(公告)号：CN110722798A

公开(公告)日：2020-01-24

申请号：CN201910902623.0

申请日：2019-09-24

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 张海鸥 ,  戴福生 ,  张明波 ,  王桂兰

IPC: B29C64/386 ,  B33Y50/00 ,  B29L31/08

Abstract: 本发明属于增材制造领域，并具体公开了一种基于组合平面切片的轨迹规划方法及产品。该轨迹规划方法包括输入三维模型并定义组合平面，将三维模型和组合平面同时进行空间变换；沿组合平面的法向方向以预设间距偏移组合平面预设次数，以此获得组合平面簇；利用组合平面簇对三维模型进行切片，得到位于组合平面簇上的三维切片轮廓；将三维切片轮廓映射至水平面，得到二维切片轮廓；在水平面上对二维切片轮廓进行轨迹填充，得到二维填充轨迹；将二维填充轨迹逆映射至组合平面，得到三维填充轨迹。本发明通过构建与三维模型相似的组合平面，并利用组合平面与水平面的映射关系获得位于组合平面上的增材制造轨迹，能够有效满足特殊结构增材制造的需要。