本发明属于结构优化设计相关技术领域，其公开了一种适用于 增材制造的自支撑网状结构拓扑优化设计方法，其包括以下步骤：(1) 利用 SIMP 材料密度-刚度插值模型，获取[0，1]之间不同层次实体材 料的密度分布，同时得到宏观材料布局形式及宏观位移场；(2)构建基 于参数化水平集方法的优化模型，在宏观材料布局优化的基础上，针 对不同的中间密度单元进行微结构构型拓扑优化，并输出最优细观微 结构构型。上述方法将支撑结构与所设计结构自身相结合，融合了宏 观材料布局优化及细观微结构拓扑优化，避免了在增材制造成型

本发明属于结构优化设计相关技术领域，其公开了一种适用于 增材制造的自支撑网状结构拓扑优化设计方法，其包括以下步骤:(1) 利用 SIMP 材料密度-刚度插值模型，获取[0，1]之间不同层次实体材 料的密度分布，同时得到宏观材料布局形式及宏观位移场;(2)构建基 于参数化水平集方法的优化模型，在宏观材料布局优化的基础上，针 对不同的中间密度单元进行微结构构型拓扑优化，并输出最优细观微 结构构型。上述方法将支撑结构与所设计结构自身相结合，融合了宏 观材料布局优化及细观微结构

本发明公开了一种电弧增材和铣削加工装置，属于电弧增材技术领域。其包括电弧增材单元和铣削加工单元，所述铣削加工单元包 括铣削加工头，所述铣削加工单元和所述电弧增材单元相连接，电弧 增材单元包括焊枪、支撑板、滑块、固定槽、固定板、步进电机以及 丝杠，焊枪一端与滑块固定，焊枪另一端穿过支撑板的通孔，支撑板 与步进电机相固定，固定板也与步进电机相固定，固定槽与固定板相 固定，步进电机的输出轴连接有丝杠，丝杠穿过滑块上开设的螺纹通 孔。本发明装置能一次性进行增材制造和切削加工，使工件的加工精 确满足使用要求。

西安交通大学能源与动力工程学院金属增材制造设备竞争性磋商

本发明公开了一种电弧增材与铣削复合加工的方法，包括:(1) 将需要加工零件的 STL 三维模型进行分层切片及路径规划，生成相应 的 G 代码，然后导入至电弧增材和铣削加工复合装置中进行加工;(2) 控制焊枪的开关，氩气的开关以及复合装置的运动，来进行电弧增材 制造;(3)当使用焊枪堆积达到需要铣削加工的阈值时，暂停电弧增材 加工，同时 G 代码控制焊枪相对于铣刀抬高，成形件移动至铣刀下方 进行轮廓和顶面的铣削加工;(4)

本发明公开了一种高效高精度复合增材制造方法及装置，采用 激光束与电子束复合实现。在高能束与金属粉末作用的过程中，激光 束扫描熔化表面轮廓的金属粉末，保证零件表面具有较好的表面质量； 电子束高速熔化内部粉末成形零件内腔，以达到最快的成形效率。装 置包括下部包括铺粉辊、工作台、送粉缸和工作缸；上部包括电子束 发生装置、激光束发生装置、底板、二根导轨、二根横梁、同步带轮 和伺服电机。电子束发生装置、激光束发生装置分别作为一

本发明公开了一种适用于复杂零件的固熔复合增材成形方法， 该方法包括以下步骤：建立金属零件 CAD 几何模型，然后提取 STL 模型，利用分层切片软件以分层厚度为单位对 STL 模型进行合理分层 并提取各层的轮廓信息，由计算机根据这些轮廓信息生成控制指令； 通过切割装置用该层对应的数控指令沿该层的轮廓轨迹切割该层板 料；按照各层的排列次序通过焊料依次将各层板料进行粘合，以此完 成整个零件的粘合处理；粘合处理后的整个零件进行加热，以实现固 熔复合熔接成形，以此方式，完成复杂零件的增材成形。本发明与现 有

本项目采用五电弧协同增材制造，提高成形构件的堆积效率；利用激光约束电弧，提高成形金属构件的表面精度，减小加工余量；构筑出融合五电弧协同增材制造、激光稳定电弧、高速摄像监测、构件成形尺寸三维测量、工艺数字化监控等功能的多电弧协同增材制造装备。 1、 形成复杂空间曲面构件分区原则、切片方法与路径规划策略，建立五电弧协同增材制造高性能大型金属构件工艺方法、模型与窗口； 2、 研制出多电弧协同增材制造工艺规划与系统总控软件； 3、 开发了专用于高性能大型金属构件多电弧协同增材制造的专用金属丝材。 实现大型舰船艉轴架、运载火箭过渡端框架与高层建筑多向钢节点的高质量、高效率、低成本增材制造，并进行组织与性能预测。 图1 多电弧协同增材制造设备图 图2 多电弧协同增材制造典型产品 【技术优势】 项目成果有效解决了高性能大型金属构件采用电弧增材整体制造时，面临的堆积效率较低，制造大型金属构件周期长；成形金属构件表面精度低，加工量较大；成形金属构件的晶粒粗大，各相异性明显的难题，将目前大型金属构件电弧增材制造的效率提高到了新高度。 【技术指标】 五束电弧协同增材制造装备： 1）装备包括 CMT电源5台、六轴机器人系统3台、激光系统、工艺数字化系统、三维测量系统、高速摄像系统与缺陷除去系统； 2）三维测量系统的测量范围在300mm以内，可测量金属构件壁厚最大尺寸不低于250mm，测量误差在±1.0mm以内； 3）可成形高度大于2m、长度大于5m、宽度大于3.5m的金属构件，变形控制在0.2mm/100mm以内； 4）堆积效率≥1800cm3/h，连续工作时间不低于360小时； 五束电弧协同增材制造工艺总体软件： 1）具有模型解析重构、子模型选择、分区切片与9轴工艺路径规划、曲面切片、G代码及机器人离线编程代码生成、多电弧协同增材制造系统控制功能与工艺数据库； 2）可实现金属构件组织、性能预测及成形质量主动控制，并显示构件材料 CCT图； 3）模型解析、拓扑重构时间低于10分钟，切片轮廓精度优于±0.1mm，单层切片时间＜2s。 4）支持2000万以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型； 5）支持任意空间曲面模型的路径规划，成形尺寸≥4000mm； 6）支持 6轴机器人+3轴龙门式床身协同控制的9轴工艺路径规划，成形效率达 1800cm3/h，全程误差≤0.5%，路径输出方式为G代码、机器人离线编程代码； 7）工艺数据库覆盖控制系统参数及工艺及材料参数，并建立典型工艺参数，加工误差范围≤0.5%；

本发明公开了一种金属零件的增减材复合制造装备及方法。该装备包含增材制造组件、减材制造组件、气氛调控组件和控制系统。所述增材制造组件用于对待加工零件实施激光选区熔化；减材制造组·826·件用于对已熔化成形的金属零件切片层实施机械加工；气氛调控组件用于在零件制造过程中为激光辐照区域提供保护气体和清除激光辐照区域产生的金属烟尘；控制系统用于处理待成形金属零件 CAD 模型，生成增材制造组件与减材制造组件的加工

本发明公开了一种用于制造片材与柔性薄膜复合叠层的热压设备，该设备包括：由上下两个热压头共同组成的热压装置,位于热压装置的外侧用于将片材提供给真空拾放装置的上料装置，用于从上料装置的片材料盒中取料并将片材输送至下热压头上的相应叠合位置的真空拾放装置，位于柔性薄膜的输送路径上用于将输送中的柔性薄膜撑起一定高度的撑膜装置，以及分别用于对柔性薄膜的输送位置和片材上料位置等信息进行检测和反馈的薄膜检测装置和上料检测装置。通过本发明，能够同时实现热压、上料、拾取和转移等多种功能，结构紧凑，便于控制和操作，并利用视觉定位技术和独立的热压装置支撑框架来进一步保证薄膜叠层的精度。