提高增材制造补偿过程中的准确性和可制造性的系统和方法与流程

本公开大体上涉及增材制造过程，并且更具体地，涉及包括基于测量的补偿的几何失真减轻制造过程和系统。

背景技术：

1、增材制造(am)过程可用于由数字模型制造精密的三维部件。这种部件可以使用增材过程制造，其中连续的材料层一层一层地固化。am的发展趋势正在从原型设计转向工具应用和复杂的最终用途零件生产。例如，金属粉末床am过程自2014年以来发展了50％以上，这得益于am的优势并能够按需制造。

2、在金属粉末床am中仍有待解决的基本挑战是失真减轻。由快速凝固速率、严重温度梯度和与温度相关的相变中的一种或多种引起的am过程中变形的影响是，在计算机辅助设计(cad)图像可以转变成几何相关零件之前通常需要多次(例如，五次或更多次)补偿迭代。不幸的是，许多迭代通常需要几个月的时间来产生几何相关零件。

技术实现思路

技术特征：

1.一种计算机实现的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，其中，所述计算机实现的方法利用针对用户指定区域的变形，所述针对用户指定区域的变形考虑到产品和制造信息(pmi)、单个全局公差、用户指定公差或通过数据分析自动收集的公差。

3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，其中，所述计算机实现的方法利用多个不同的控制点间距或级别，所述多个不同的控制点间距或级别能够沿着x、y和z轴不同，应用于用户指定区域的单个变形中，并且所述控制点间距根据构建线的存在、测量数据质量、零件公差、壁或特征厚度或有限元网格间距进行修改。

4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，其中，所述计算机实现的方法包括自动选择最佳全局级别以使所述部件变形。

5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，其中，所述计算机实现的方法包括从低级别开始对整个部件应用增量变形，其中根据一组标准检查一组产生的偏差残差，所述一组标准包括：距离公差内的点的固定百分比，所有点是否在几何尺寸和公差标准内，以及如果所有点的均方根误差低于阈值，执行直到满足所有标准。

6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，进一步包括变形约束，以确保所述表面上的所有点都沿着不允许平面旋转的特定平面被保持。

7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，其中，通过将公差信息分配给每个偏差数据点、以级别n运行补偿并计算残余偏差、去除满足局部公差的点并且针对每个数据点重复，在局部级别自动确定正确的变形级别。

8.一种包含编程指令的计算机程序，其特征在于，所述编程指令使处理器：

9.根据权利要求8所述的计算机程序，其特征在于，其中，所述计算机程序针对用户指定区域利用产品和制造信息(pmi)、单个全局公差、用户指定公差或通过数据分析自动收集的公差。

10.根据权利要求8所述的计算机程序，其特征在于，其中，所述计算机程序利用多个不同的控制点间距或级别，所述多个不同的控制点间距或级别能够沿着x、y和z轴不同，应用于用户指定区域的单个变形中，并且所述控制点间距根据构建线的存在、测量数据质量、零件公差、壁/特征厚度或有限元网格间距进行修改。

技术总结
一种用于通过增材制造创建预补偿零件的系统和方法，该系统和方法通过区域的用户指定选择或区域的自动选择在零件区域中提供更精确的补偿。增材制造系统首先生成计算机辅助设计(CAD)图像，然后测量部件的物理表示，然后确定要补偿的量，并在整个零件上使用多级b样条变形生成补偿场，以创建3‑D零件。实施例还可以包括自动化以确定使整个增材制造零件上的所有点变形的最佳级别，使用增量变形，局部确定正确的变形级别，以及使用权重来确定哪些区域在它们被补偿时接收高级别变形。

技术研发人员：杨平海,肯尼思·希克斯,约翰娜·L·萨姆纳,布莱恩·S·麦卡锡,米歇尔·布罗
受保护的技术使用者：通用电气公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11