一家专注流体压力成形技术
【作 者】聂文忠;曾嘉艺;郭泰;李晓萱
【前 言】
电弧增材制造由于具有制作成本低、生产效率高和近净成形等特点，适用于制造大、中型和中等复杂度的零件[1-4]。但是，电弧增材制造的零件的尺寸精度低、表面质量差，该工艺特点限制了电弧增材制造的实际应用[5-6]。
近年来，如何提高电弧增材制造零件的表面质量成为了国内外的研究热点[7-9]。Gudur 等[10]研究了电弧增材制造中基板的预热和冷却对焊道轮廓的影响。Zhou 等[11]通过实验发现，优化工艺参数可提高其表面质量。张金田等[12]通过建立轮廓函数模型和抬升量预测模型，为单道多层电弧增材制造成形控制提供了理论支撑。但是，目前针对系统性评价表面质量的研究较少，评价表面质量的方法具有很大的主观误差，缺少对表面质量进行量化表征的方法，不利于电弧增材制造的进一步发展[13]。
文中提出基于逆向成形的电弧增材制造表面质量评价方法。通过多组实验，研究了工艺参数对电弧增材制造表面质量的影响，依据误差最小原则选用最优函数轮廓建立理想模型，分析实际成形状况与理想模型的差异，根据计算结果，评估理想模型、提取模型与实际成形情况的吻合度，以检验此方法的科学性与适用性。
【结 论】
1）工艺参数对电弧增材制造试样的成形状况能够产生较大影响，匹配良好的送丝速度与成形速度能够改善其表面质量。
2）建立了基于逆向成形的电弧增材制造表面质量评价方法，基于最小误差原则选择理想轮廓，与扫描模型进行对比，计算出其标准偏差值在 1.95~2.15之间，均平方根值在 2.4~2.9 之间。
3）结合计算结果对各试样的表面状况和横、纵截面进行分析，发现各成形试样中出现的非理想情况均可得到反映，并与实际成形情况较为吻合。
4）工艺参数经优化后，增材制造试样的标准偏差值为 1.738，均方根值为 1.878，其波动度和倾斜度降低，与理想模型的一致性提高。
以下是正文：
