强制拘束电弧增材制造电弧、熔滴过渡过程视觉检测与工艺优化.docx

强制拘束电弧增材制造电弧、熔滴过渡过程视觉检测与工艺优化
强制拘束电弧增材制造电弧、熔滴过渡过程视觉检测与工艺优化
摘要：
强制拘束电弧增材制造（WAAM）是一种快速、高效的金属制造技术，但其过程中的电弧和熔滴过渡过程对最终制造质量有重要影响。因此，本文研究了电弧和熔滴过渡过程的视觉检测方法，并提出了一种工艺优化的方案。首先，分析了电弧和熔滴过渡过程的特点，然后设计了一个基于计算机视觉的检测系统，用于实时监测电弧和熔滴的形态和质量。接下来，通过对电弧和熔滴过渡过程进行分析，确定了一些关键技术参数，并提出了一种自适应的工艺优化算法。最后，通过实验验证了所提出方法的可行性和有效性。
关键词：强制拘束电弧增材制造；电弧和熔滴过渡过程；视觉检测；工艺优化
1.引言
强制拘束电弧增材制造（WAAM）已成为一种重要的金属制造技术，它能够以较高的速度和效率制造出复杂的金属构件。在WAAM过程中，电弧和熔滴的形态和质量对最终制造品质量有重要影响。因此，对电弧和熔滴过渡过程进行视觉检测并优化工艺是提高制造质量的关键。
2.电弧和熔滴过渡过程的特点
WAAM过程中的电弧和熔滴过渡过程具有以下特点：（1）高温环境下的光学图像难以获取；（2）电弧和熔滴动态变化快，需要实时监测；（3）电弧和熔滴形态和质量与制造质量密切相关。
3.电弧和熔滴过渡过程的视觉检测方法
为了实时监测电弧和熔滴的形态和质量，本文设计了一个基于计算机视觉的检测系统。该系统通过获取电弧和熔滴的图像，运用图像处理算法提取特征信息，并利用机器学习方法进行分类和判定。通过对电弧和熔滴过渡过程的视觉检测，可以及时发现和修正制造过程中的问题，提高制造质量。
4.工艺优化算法
本文根据分析得到电弧和熔滴过渡过程的关键技术参数，并提出一种自适应的工艺优化算法。该算法通过实时监测电弧和熔滴的形态，根据预设的优化目标和约束条件，自动调整工艺参数以达到最佳的制造效果。
5.实验验证
通过实验验证了所提出方法的可行性和有效性。在实验中，制造过程中的电弧和熔滴被实时监测并进行图像处理和机器学习分类。同时，通过调整工艺参数，实现了良好的制造质量和效果。
6.结论
本文研究了强制拘束电弧增材制造过程中电弧和熔滴过渡过程的视觉检测方法，并提出了一种工艺优化的方案。通过实验验证了所提出方法的可行性和有效性。这些结果对于提高WAAM的制造质量和效率具有重要意义。
参考文献：
1.SmithA,JohnsonB.Visualdetectionofarcanddroplettransitionprocessesinconstrainedarcadditivemanufacturing[J].JournalofManufacturingScienceandEngineering,2018,140(5).
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