一種面向硬質(zhì)合金增材的生產(chǎn)控制方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及金屬粉末加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種面向硬質(zhì)合金增材的生產(chǎn)控制方法。 背景技術(shù) [0002] 增材制造是一種可以根據(jù)設(shè)計(jì)的CAD文件逐層累積材料形成復(fù)雜零件的技術(shù)；增材制造技術(shù)能夠輕易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜幾何形狀零件的生產(chǎn)制備，有望在硬質(zhì)合金的生產(chǎn)應(yīng)用上降低生產(chǎn)成本。因此，硬質(zhì)合金的增材制造越來(lái)越受到重視。由于硬質(zhì)合金極高的熔點(diǎn)，使用增材制造技術(shù)仍然具有很大的挑戰(zhàn)性。目前，已經(jīng)使用于硬質(zhì)合金的增材制造技術(shù)主要包括：激光選區(qū)熔化（Selective?Laser?Melting，SLM）、激光選區(qū)燒結(jié)（Selective?Laser?Sintering，SLS）、激光近凈成型（Laser?Engineered?Net?Shaping，LENS）、粘接劑噴射3D打?。?DP）、3D凝膠打印（3DGP）。 [0003] 其中，激光近凈成型屬于一種直接能量沉積技術(shù)，LENS聚焦的激光在按照指定路徑移動(dòng)時(shí)，粉末噴嘴將金屬粉末直接噴到激光光斑在基板上形成的熔池中，然后層層疊加，形成實(shí)體；然而與SLM預(yù)先鋪粉的形式不同，LENS中改變層厚是通過(guò)增加激光功率或送粉速度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 [0004] 目前常見(jiàn)的，在LENS中調(diào)整激光功率以及送粉速度的方法為，根據(jù)通過(guò)PID控制器檢測(cè)到的反饋誤差進(jìn)行控制。但是在實(shí)際面向硬質(zhì)合金增材的生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)的產(chǎn)品的形狀各異，在不同層加工過(guò)程中激光功率與送粉速度的匹配變化特征差異較大；傳統(tǒng)的對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中激光功率與進(jìn)粉速度的控制僅通過(guò)當(dāng)前反饋誤差進(jìn)行控制，面向復(fù)雜性較大的產(chǎn)品加工時(shí)，受激光能量與進(jìn)粉量之間匹配變化特征的累積影響較大，導(dǎo)致激光功率與進(jìn)粉速度的反饋誤差增大，可能導(dǎo)致金屬粉末的熔化和堆積出現(xiàn)不匹配特征，進(jìn)而降低生產(chǎn)的產(chǎn)品的尺寸精度。 發(fā)明內(nèi)容 [0005] 為了解決在對(duì)復(fù)雜性較大的產(chǎn)品加工時(shí)，激光功率與進(jìn)粉速度的反饋誤差較大的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種面向硬質(zhì)合金增材的生產(chǎn)控制方法，所采用的技術(shù)方案具體如下： [0006] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種面向硬質(zhì)合金增材的生產(chǎn)控制方法，該方法包括： [0007] 在硬質(zhì)合金增材加工過(guò)程中采集每層加工過(guò)程中的激光功率和添加金屬粉末時(shí)的進(jìn)粉速度； [0008] 根據(jù)激光功率和進(jìn)粉速度的匹配差異和特征一致性，確定每層加工過(guò)程中的過(guò)程差異參數(shù)；比較每層加工層與其它加工層的過(guò)程差異參數(shù)，篩選出每層加工層的對(duì)比層；結(jié)合每層加工層和對(duì)應(yīng)的對(duì)比層之間激光功率和進(jìn)粉速度的匹配差異、過(guò)程差異參數(shù)，確定每層加工層的過(guò)程控制影響系數(shù)； [0009] 通過(guò)過(guò)程控制影響系數(shù)，對(duì)PID控制器采集到的激光功率和進(jìn)粉速度的反饋誤差進(jìn)行修正，根據(jù)修正后的反饋誤差，控制硬質(zhì)合金增材加工過(guò)程中的激光功率和添加金屬粉末時(shí)的進(jìn)粉速度； [0010] 其中，根據(jù)激光功率和進(jìn)粉速度的匹配差異和特征一致性，確定每層加工過(guò)程中的過(guò)程差異參數(shù)，包括：分析每層加工過(guò)程中激光功率和進(jìn)粉速度之間的特征一致性，確定能量與進(jìn)粉量的匹配差異參數(shù)；分析每層加工過(guò)程中激光功率和進(jìn)粉速度之間的匹配差異，確定當(dāng)前時(shí)刻下金屬粉末熔融的累積差異參數(shù)；結(jié)合所述匹配差異參數(shù)和所述累積差異參數(shù)，確定每層加工過(guò)程中的過(guò)程差異參數(shù)； [0011] 其中，比較每層加工層與其它加工層的過(guò)程差異參數(shù)，篩選出每層加工層的對(duì)比層，包括：以任意加工層作為目標(biāo)層，根據(jù)目標(biāo)層與每層其它加工層的過(guò)程差異參數(shù)的差異，確定目標(biāo)層與每層其它加工層的置信度參數(shù)；以置信度參數(shù)作為分子、以目標(biāo)層的過(guò)程差異參數(shù)作為分母，將由分子和分母構(gòu)成的比值，作為目標(biāo)層與每個(gè)其它加工層的置信系數(shù)；篩選出置信系數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)篩選閾值的加工層，作為目標(biāo)層的對(duì)比層。 [0012] 進(jìn)一步地，所述分析每層加工過(guò)程中激光功率和進(jìn)粉速度之間的特征一致性，確定能量與進(jìn)粉量的匹配差異參數(shù)，包括： [0013] 按照加工時(shí)刻的先后順序構(gòu)建激光功率序列和進(jìn)粉速度序列； [0014] 確定所述激光功率序列和所述進(jìn)粉速度序列之間的相關(guān)系數(shù)，作為能量與進(jìn)粉量的匹配差異參數(shù)。 [0015] 進(jìn)一步地，所述分析每層加工過(guò)程中激光功率和進(jìn)粉速度之間的匹配差異，確定當(dāng)前時(shí)刻下金屬粉末熔融的累積差異參數(shù)，包括： [0016] 分別對(duì)所述激光功率序列和所述進(jìn)粉速度序列進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)功率序列和標(biāo)準(zhǔn)速度序列； [0017] 對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)功率序列和標(biāo)準(zhǔn)速度序列中相同位置處的元素求取差值的絕對(duì)值，構(gòu)成差值序列；其中，每個(gè)差值序列中的元素對(duì)應(yīng)一個(gè)時(shí)刻； [0018] 以差值序列中任意元素作為目標(biāo)元素，計(jì)算目標(biāo)元素與目標(biāo)元素之前的每個(gè)元素的差異值的和值，作為目標(biāo)元素對(duì)應(yīng)的時(shí)刻下的金屬粉末熔融的累積差異參數(shù)。

1.一種面向硬質(zhì)合金增材的生產(chǎn)控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 在硬質(zhì)合金增材加工過(guò)程中采集每層加工過(guò)程中的激光功率和添加金屬粉末時(shí)的進(jìn)粉速度； 根據(jù)激光功率和進(jìn)粉速度的匹配差異和特征一致性，確定每層加工過(guò)程中的過(guò)程差異參數(shù)；比較每層加工層與其它加工層的過(guò)程差異參數(shù)，篩選出每層加工層的對(duì)比層；結(jié)合每層加工層和對(duì)應(yīng)的對(duì)比層之間激光功率和進(jìn)粉速度的匹配差異、過(guò)程差異參數(shù)，確定每層加工層的過(guò)程控制影響系數(shù)； 通過(guò)過(guò)程控制影響系數(shù)，對(duì)PID控制器采集到的激光功率和進(jìn)粉速度的反饋誤差進(jìn)行修正，根據(jù)修正后的反饋誤差，控制硬質(zhì)合金增材加工過(guò)程中的激光功率和添加金屬粉末時(shí)的進(jìn)粉速度； 其中，根據(jù)激光功率和進(jìn)粉速度的匹配差異和特征一致性，確定每層加工過(guò)程中的過(guò)程差異參數(shù)，包括：分析每層加工過(guò)程中激光功率和進(jìn)粉速度之間的特征一致性，確定能量與進(jìn)粉量的匹配差異參數(shù)；分析每層加工過(guò)程中激光功率和進(jìn)粉速度之間的匹配差異，確定當(dāng)前時(shí)刻下金屬粉末熔融的累積差異參數(shù)；結(jié)合所述匹配差異參數(shù)和所述累積差異參數(shù)，確定每層加工過(guò)程中的過(guò)程差異參數(shù)； 其中，比較每層加工層與其它加工層的過(guò)程差異參數(shù)，篩選出每層加工層的對(duì)比層，包括：以任意加工層作為目標(biāo)層，根據(jù)目標(biāo)層與每層其它加工層的過(guò)程差異參數(shù)的差異，確定目標(biāo)層與每層其它加工層的置信度參數(shù)；以置信度參數(shù)作為分子、以目標(biāo)層的過(guò)程差異參數(shù)作為分母，將由分子和分母構(gòu)成的比值，作為目標(biāo)層與每個(gè)其它加工層的置信系數(shù)；篩選出置信系數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)篩選閾值的加工層，作為目標(biāo)層的對(duì)比層。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向硬質(zhì)合金增材的生產(chǎn)控制方法，其特征在于，所述分析每層加工過(guò)程中激光功率和進(jìn)粉速度之間的特征一致性，確定能量與進(jìn)粉量的匹配差異參數(shù)，包括： 按照加工時(shí)刻的先后順序構(gòu)建激光功率序列和進(jìn)粉速度序列； 確定所述激光功率序列和所述進(jìn)粉速度序列之間的相關(guān)系數(shù)，作為能量與進(jìn)粉量的匹配差異參數(shù)。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向硬質(zhì)合金增材的生產(chǎn)控制方法，其特征在于，所述分析每層加工過(guò)程中激光功率和進(jìn)粉速度之間的匹配差異，確定當(dāng)前時(shí)刻下金屬粉末熔融的累積差異參數(shù)，包括： 分別對(duì)所述激光功率序列和所述進(jìn)粉速度序列進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)功率序列和標(biāo)準(zhǔn)速度序列； 對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)功率序列和標(biāo)準(zhǔn)速度序列中相同位置處的元素求取差值的絕對(duì)值，構(gòu)成差值序列；其中，每個(gè)差值序列中的元素對(duì)應(yīng)一個(gè)時(shí)刻；