考虑层间停光的废旧机械零件多区域多层激光熔覆路径规划

作     者：王蕾 周楚建 张泽琳 刘翔 张欢 夏绪辉 WANG Lei;ZHOU Chujian;ZHANG Zelin;LIU Xiang;ZHANG Huan;XIA Xuhui

作者机构：武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2021年第57卷第15期

页      面：211-221页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：湖北省重点研发计划(2020BAB047) 国家自然科学基金(51805385) 襄阳市重点研发计划(2020AAT001420)资助项目。 

主　　题：再制造 激光熔覆 层间停光时间 路径规划 改进蚁群算法 

摘      要：激光熔覆是实现废旧机械产品广义生长的关键技术之一。层间停光时间对激光熔覆后产品组织特性和力学性能有重要影响。在分析熔覆层整体硬度与层间停光时间和熔覆层数关系的基础上,建立最高熔覆区域硬度条件下最佳层间停光时间与熔覆层数的数学模型。综合考虑最佳层间停光时间和激光逐层扫描路径,制定熔覆头空行程移动路径挑选规则,建立多区域多层激光熔覆路径规划模型。提出一种改进蚁群算法对模型寻优求解,采用多层整数编码方式,克服不同区域不同熔覆层编码混乱的问题;提出路径选择策略并引入激励函数,避免算法在运算初期出现局部最优现象;改进信息素分配机制,以提高运算收敛速度和准确性。通过方案的对比仿真,验证模型的正确性;将改进算法与传统算法寻优结果进行对比,验证改进算法的有效性和优越性。