CN116550993A - 一种零件熔丝增材沉积方法 - Google Patents

一种零件熔丝增材沉积方法 Download PDF

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CN116550993A CN202310378777.0A CN202310378777A CN116550993A CN 116550993 A CN116550993 A CN 116550993A CN 202310378777 A CN202310378777 A CN 202310378777A CN 116550993 A CN116550993 A CN 116550993A
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胡仁志
门向南
李飞
荣鹏
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Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种零件熔丝增材沉积方法，涉及增材制造技术领域；所述方法包括以下步骤：对待成型目标零件的几何模型进行增厚处理，获得第一零件模型；将所述第一零件模型进行分层切片处理，获得分层切片模型；基于所述分层切片模型，获得初始堆积路径；基于所述初始堆积路径，获得初始三维轮廓形貌图；基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值；基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数；基于所述第二堆积参数，进行熔丝增材沉积，以获得目标零件。

Description

一种零件熔丝增材沉积方法
技术领域
本申请涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种零件熔丝增材沉积方法。
背景技术
熔丝增材制造，采用电子束、电弧、激光灯热源熔化丝材，逐层沉积成形金属零件，具有成形效率高、材料利用率高和可成形尺寸大的特点，在大型框梁等金属结构件制造方面具有重要应用。但在采用熔丝增材技术对零件进行制造时，容易在拐角位置出现凸起等质量缺陷，难以满足应用需求。
发明内容
本申请的主要目的是提供一种零件熔丝增材沉积方法，旨在解决现有熔丝增材技术所制造的零件质量难以满足应用需求的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请实施例提出了：一种零件熔丝增材沉积方法，包括以下步骤：
对待成型目标零件的几何模型进行增厚处理，获得第一零件模型；将所述第一零件模型进行分层切片处理，获得分层切片模型；基于所述分层切片模型，获得初始堆积路径；
基于所述初始堆积路径，获得初始三维轮廓形貌图；
基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值；
基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数；其中，所述第二堆积参数包括堆积路径、送丝速度和沉积体积速率中至少一种；
基于所述第二堆积参数，进行熔丝增材沉积，以获得目标零件。
作为本申请一些可选实施方式，所述对待成型目标零件的几何模型进行增厚处理，获得第一零件模型，包括：
对目标零件的几何模型进行增厚10mm～50mm，获得第一零件模型，以满足后续机械加工。
作为本申请一些可选实施方式，所述基于所述初始堆积路径，获得初始三维轮廓形貌图，包括：
基于所述初始堆积路径，获得初始沉积体积速率值；
基于所述初始沉积体积速率值，获得单位时间内落入基板的圆柱高度值；
基于所述单位时间内落入基板的圆柱高度值，获得初始三维轮廓形貌图。
作为本申请一些可选实施方式，所述初始沉积体积速率值满足以下关系式：
U＝Vwire·πR2
其中，U表示初始沉积体积速率值，Vwire表示初始送丝速度值，R表示丝材的半径值。
作为本申请一些可选实施方式，所述单位时间内落入基板的圆柱高度值满足以下关系式：
其中，h(x,y,t)表示单位时间内落入基板的圆柱高度值，W表示熔化宽度，(x,y)表示堆积面上任意一点的坐标值，(x1,y1)表示丝材中心点沿着堆积路径运动到的位置坐标值，U表示初始沉积体积速率值。
作为本申请一些可选实施方式，所述基于所述单位时间内落入基板的圆柱高度值，获得初始三维轮廓形貌图，包括：
基于所述单位时间内落入基板的圆柱高度值，对所述分层切片模型的每一层所用的堆积时间进行积分，获得若干所述分层切片模型中单位点的高度值；
基于若干所述单位点的高度值，获得所述初始三维轮廓形貌图。
作为本申请一些可选实施方式，所述单位点的高度值满足以下关系式：
其中，Z(x，y)表示单位点的高度值，h(x，y，t)表示单位时间内落入基板的圆柱高度值，dt表示时间微分，t1表示所述分层切片模型中每层的堆积完成时间，单位为s。
作为本申请一些可选实施方式，所述基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，包括：
基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间；
基于所述初始三维轮廓形貌图，所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的体积值和直线段区域的体积值；基于所述拐角区域的体积和直线段区域的体积值，获得所述拐角区域的多余体积值。
作为本申请一些可选实施方式，所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的体积值和直线段区域的体积值均满足以下关系式：
VΩ＝∫∫Ωz(x，y)dxdy，(x，y)∈Ω
其中，VΩ表示初始三维轮廓形貌图中拐角区域的体积值和直线段区域的体积值，dx代表在堆积区域沿x方向的微分量值，dy表示堆积区域沿y方向的微分量值，(x，y)表示堆积区域任意点的坐标值，Z(x，y)表示熔丝增材沉积过程中在该点(x，y)处的沉积高度函数值，Ω表示堆积区域的体积值。
作为本申请一些可选实施方式，所述拐角区域的多余体积值满足以下关系式：
ΔV＝V1-V2
其中，ΔV表示拐角区域的多余体积值，V1表示拐角区域的体积值，V2表示直线段区域的体积值。
作为本申请一些可选实施方式，所述基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间，包括：
基于所述初始三维轮廓形貌图，沿着堆积的折线段路径，获得拐角区域的总长度值；
基于所述初始三维轮廓形貌图，沿着堆积的折线段路径，获得丝材中心沿着拐角区域的路径运动速度值；
基于所述总长度值和所述路径运动速度值，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间。
作为本申请一些可选实施方式，所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间满足以下关系式：
t＝2L/vmove
其中，t表示初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间，2L表示拐角区域的总长度值，vmove表示丝材中心沿着拐角区域的路径运动速度值。
作为本申请一些可选实施方式，所述基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数，包括：
基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积路径，获得堆积测试路径；
所述堆积测试路径为外扩曲线路径，基于所述堆积测试路径进行，获得三维轮廓形貌测试图；
基于所述测试三维轮廓形貌测试图，获得所述三维轮廓形貌测试图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值；
判断所述三维轮廓形貌测试图中拐角区域凸起的多余体积值是否小于工艺容忍值；其中，所述工艺容忍值取值范围为-0.5～0.5；
若小于，则以堆积测试路径作为第二堆积路径；若大于或等于，则重新规划堆积测试路径。
作为本申请一些可选实施方式，所述外扩曲线路径包括：外扩圆弧曲线路径和外扩贝塞尔曲线路径中至少一种。
作为本申请一些可选实施方式，所述基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数，包括：
基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，获得测试送丝速度和测试沉积体积速率；
其中，所述测试沉积体积速率与初始沉积体积速率之间存在沉积体积速率减少量；所述测试送丝速度与初始送丝速度之间存在送丝速度减小量。
作为本申请一些可选实施方式，所述沉积体积速率减少量满足以下关系式：
ΔU＝α·ΔV/t
其中，ΔU表示沉积体积速率减少量；α表示相关系数，取值范围为0.5～1.5；ΔV表示凸起的多余体积减少量；t表示沉积时间，单位为s。
作为本申请一些可选实施方式，所述送丝速度减小量满足以下关系式：
Δvwire＝ΔU/πR2
其中，ΔVwire表示送丝速度减小量，ΔU表示沉积体积速率减少量，R表示丝材的半径值。
作为本申请一些可选实施方式，所述熔丝增材沉积包括电子束熔丝增材沉积、电弧熔丝增材沉积、激光熔丝增材沉积和激光-电弧复合熔丝增材沉积中至少一种。
与现有技术相比，本申请实施例零件熔丝增材沉积方法，包括以下步骤：对待成型目标零件的几何模型进行增厚处理，获得第一零件模型；以满足后续的机械加工。将所述第一零件模型进行分层切片处理，获得分层切片模型；基于所述分层切片模型，获得初始堆积路径；基于所述初始堆积路径，获得初始三维轮廓形貌图；基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值；所述拐角区域可以是沿着堆积的折线段路径，选择到达拐点前和离开拐点后相同距离的区域；上述步骤均可通过matlab或者C++编程实现。基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数；其中，所述第二堆积参数包括堆积路径、送丝速度和沉积体积速率中至少一种；为了消除拐角区域多余的堆积体积，采用外扩曲线形式取代折线的形式以增加堆积路径，从而减少拐角区域局部的重叠，或者通过减小拐角处的送丝速度、减少沉积体积速率以降低拐角区域的多余体积；基于所述第二堆积参数，进行熔丝增材沉积，以获得目标零件。现有熔丝增材制造在路径规划时未充分定量考虑拐角区域重叠导致凸起的问题，并且在制造过程中，主要依赖人为观察后人为调控工艺参数。然而，这种方法依赖人为观察、自动化程度低，且具有滞后性，不利于工业生产。并且存在缺少定量方法指导，预先在工艺参数设计中主动减小拐角位置的沉积速率难以实现。而本申请实施例则是提出了一种预先计算修正工艺参数的方法解决拐角区域的局部凸起缺陷以满足应用需求。
附图说明
图1是本发明实施例所述初始堆积路径示意图；
图2是本申请实施例所述初始三维轮廓形貌图；
图3是本申请实施例所述拐角区域的第二形貌结果图；
图4是本申请实施例所述第二堆积路径示意图；
图5是本申请实施例所述拐角区域的第三形貌结果图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
熔丝增材制造，采用电子束、电弧、激光灯热源熔化丝材，逐层堆积成形金属零件，具有成形效率高、材料利用率高、可成形尺寸大的特点，在大型框梁等金属结构件制造方面具有重要应用。路径设计对熔丝增材制造的成形精度具有重要影响；通常在路径拐角位置由于区域重叠的原因，存在局部凸起的缺陷。虽然零件成形后，局部凸起可以后处理机加去除，但是成形中局部凸起程度过大，会导致该区域与送入的丝材产生干涉，无法进行后续增材制造，造成工艺失败。
当前由于熔丝增材制造的路径规划过程中未充分定量考虑拐角处重叠导致凸起的问题，制造中主要依赖及时观察累积一定程度后的凸起程度，通过人为调控工艺参数，在凸起位置中减小局部金属的沉积速率，抑制凸起的进一步增长。然而，该方法依赖人为观察、自动化程度低，且具有滞后性，不利于工业生产。另外，目前存在缺少定量方法指导，预先在工艺参数设计中主动减小拐角位置的沉积速率难以实现。
为此，本发明提出了一种熔丝增材制造拐角凸起缺陷的消除方法，确定了具体的路径优化方法与沉积速率调控方法，实现拐角处凸起的抑制。
本申请实施例所述零件熔丝增材沉积方法，包括以下步骤：
步骤S10、对待成型目标零件的几何模型进行增厚处理，获得第一零件模型；将所述第一零件模型进行分层切片处理，获得分层切片模型；基于所述分层切片模型，获得初始堆积路径。
在具体应用中，所述对待成型目标零件的几何模型进行增厚处理，获得第一零件模型，包括：对目标零件的几何模型进行增厚10mm～50mm，获得第一零件模型，以满足后续机械加工。
步骤S20、基于所述初始堆积路径，获得初始三维轮廓形貌图。
在具体应用中，步骤S20所述基于所述初始堆积路径，获得初始三维轮廓形貌图，包括：
步骤S21、基于所述初始堆积路径，获得初始沉积体积速率值。
在具体应用中，所述初始沉积体积速率值满足以下关系式：
U＝Vwire·πR2
其中，U表示初始沉积体积速率值，Vwire表示初始送丝速度值，R表示丝材的半径值。
步骤S22、基于所述初始沉积体积速率值，获得单位时间内落入基板的圆柱高度值。
在具体应用中，所述单位时间内落入基板的圆柱高度值满足以下关系式：
其中，h(x，y，t)表示单位时间内落入基板的圆柱高度值，W表示熔化宽度，(x，y)表示堆积面上任意一点的坐标值，(x1，y1)表示丝材中心点沿着堆积路径运动到的位置坐标值，U表示初始沉积体积速率值。
步骤S23、基于所述单位时间内落入基板的圆柱高度值，获得初始三维轮廓形貌图。
在具体应用中，步骤S23所述基于所述单位时间内落入基板的圆柱高度值，获得初始三维轮廓形貌图，包括：
步骤S231、基于所述单位时间内落入基板的圆柱高度值，对所述分层切片模型的每一层所用的堆积时间进行积分，获得若干所述分层切片模型中单位点的高度值。
在具体应用中，所述单位点的高度值满足以下关系式：
其中，Z(x，y)表示单位点的高度值，h(x，y，t)表示单位时间内落入基板的圆柱高度值，dt表示时间微分，t1表示所述分层切片模型中每层的堆积完成时间，单位为s。
步骤S232、基于若干所述单位点的高度值，获得所述初始三维轮廓形貌图。
在具体应用中，基于若干所述单位点的高度值，进行分布统计，获得堆积完后每个单位点的高度分布图，将所述高度分布图作为初始三维轮廓形貌图。
在具体应用中，上述所有计算都可通过matlab或者C++编程实现。
步骤S30、基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值。
在具体应用中，步骤S30所述基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，包括：
步骤S31、基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间；
步骤S32、基于所述初始三维轮廓形貌图，所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的体积值和直线段区域的体积值；基于所述拐角区域的体积和直线段区域的体积值，获得所述拐角区域的多余体积值。
在具体应用中，所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的体积值和直线段区域的体积值均满足以下关系式：
VΩ＝∫∫Ωz(x，y)dxdy，(x，y)∈Ω
其中，VΩ表示初始三维轮廓形貌图中拐角区域的体积值和直线段区域的体积值，dx代表在堆积区域沿x方向的微分量值，dy表示堆积区域沿y方向的微分量值，(x，y)表示堆积区域任意点的坐标值，Z(x，y)表示熔丝增材沉积过程中在该点(x，y)处的沉积高度函数值，Ω表示堆积区域的体积值。
在具体应用中，所述拐角区域的多余体积值满足以下关系式：
ΔV＝V1-V2
其中，ΔV表示拐角区域的多余体积值，V1表示拐角区域的体积值，V2表示直线段区域的体积值。
在具体应用中，步骤S31所述基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间，包括：
步骤S311、基于所述初始三维轮廓形貌图，沿着堆积的折线段路径，获得拐角区域的总长度值。
在具体应用中，所述拐角区域的总长度值为2L，而拐角区域一般为对称设置的直角状，因此L为任意一边的长度。考虑到一段时间内熔化区域相互重叠形成的区域要大于单个熔池尺寸，L应大于熔化宽度W。
步骤S312、基于所述初始三维轮廓形貌图，沿着堆积的折线段路径，获得丝材中心沿着拐角区域的路径运动速度值。
步骤S313、基于所述总长度值和所述路径运动速度值，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间。
在具体应用中，所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间满足以下关系式：
t＝2L/vmove
其中，t表示初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间，2L表示拐角区域的总长度值，vmove表示丝材中心沿着拐角区域的路径运动速度值。
步骤S40、基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数；其中，所述第二堆积参数包括堆积路径、送丝速度和沉积体积速率中至少一种。
在具体应用中，为了消除拐角处多余的堆积体积，采用外扩曲线取代折线的形式增长堆积路径，减小局部的重叠，或者通过减小拐角处的送丝速度，减少沉积体积速率。
更具体地，在一些实施例中，为保证局部区域足够精加工为约束条件，向外部扩张曲线后，重复计算新堆积参数下堆积的拐角区域的多余体积，以判断新堆积参数是否可行。即步骤S40所述基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数，包括：
步骤S41、基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积路径，获得堆积测试路径；所述堆积测试路径为外扩曲线路径，具体地，所述外扩曲线路径包括：外扩圆弧曲线路径和外扩贝塞尔曲线路径中至少一种；例如从拐点出发沿着拐角角平分线向外扩张一定距离获得一点，结合拐角区域堆积路径的起点，终点为圆弧三点，确定圆弧路径。
在具体应用中，所述基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数，包括：
步骤S411、基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，获得测试送丝速度和测试沉积体积速率；
其中，所述测试沉积体积速率与初始沉积体积速率之间存在沉积体积速率减少量；所述测试送丝速度与初始送丝速度之间存在送丝速度减小量。
在具体应用中，所述沉积体积速率减少量满足以下关系式：
ΔU＝α·ΔV/t
其中，ΔU表示沉积体积速率减少量；α表示相关系数，取值范围为0.5～1.5；ΔV表示凸起的多余体积减少量；t表示沉积时间，单位为s。
在具体应用中，所述送丝速度减小量满足以下关系式：
Δvwire＝ΔU/πR2
其中，Δvwire表示送丝速度减小量，ΔU表示沉积体积速率减少量，R表示丝材的半径值。
步骤S42、基于所述堆积测试路径进行，获得三维轮廓形貌测试图；
步骤S43、基于所述测试三维轮廓形貌测试图，获得所述三维轮廓形貌测试图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值；
步骤S44、判断所述三维轮廓形貌测试图中拐角区域凸起的多余体积值是否小于工艺容忍值；其中，所述工艺容忍值取值范围为-0.5～0.5；
步骤S45、若小于，则以堆积测试路径作为第二堆积路径；若大于或等于，则重新规划堆积测试路径。
步骤S50、基于所述第二堆积参数，进行熔丝增材沉积，以获得目标零件。
在具体应用中，所述熔丝增材沉积包括电子束熔丝增材沉积、电弧熔丝增材沉积、激光熔丝增材沉积和激光-电弧复合熔丝增材沉积中至少一种。
现有熔丝增材制造在路径规划时未充分定量考虑拐角区域重叠导致凸起的问题，并且在制造过程中，主要依赖人为观察后人为调控工艺参数。然而，这种方法依赖人为观察、自动化程度低，且具有滞后性，不利于工业生产。并且存在缺少定量方法指导，预先在工艺参数设计中主动减小拐角位置的沉积速率难以实现。而本申请实施例则是提出了一种预先计算修正工艺参数的方法解决拐角区域的局部凸起缺陷以满足应用需求。
下面结合具体实施例对本申请所述方法进行详细说明：
实施例1
本实施例针对的工艺为电弧熔丝增材制造，具体参数为电弧功率为4KW，丝材送入速度为1.5m/min，丝材沿路径运动速度为20mm/s，熔宽为10mm。
实施步骤如下：
步骤1：进行零件增材制造前处理，并行进行分层切片并进行路径规划。设计出的初始拐角堆积路径如图1所示，两条直线段长度为300mm。
步骤2：计算原有路径拐角位置的局部凸起情况，计算的初始堆积形貌结果如图2所示。
步骤3：计算拐角处的堆积时间为5s，计算出凸起的多余体积为36mm3。
步骤4：依照上述拐角处的堆积时间和凸起的多余体积，α取值为0.1，获得送丝速度减少量为0.2m/min，基于此堆积参数所获得的拐角区域的第二形貌结果图如图3所示，满足设计条件的加工余量要求，凸起显著减小；
步骤5：按照上述送丝速度减少量获得沉积体积速率减少量，并以此生成新的堆积路径，进行实际制造，获得目标零件。
实施例2
本实施例针对的工艺为电弧熔丝增材制造，具体参数为电弧功率为4KW，丝材送入速度为1.5m/min，丝材沿路径运动速度为20mm/s，熔宽为10mm。
实施步骤如下：
步骤1：进行零件增材制造前处理，并行进行分层切片并进行路径规划。设计出的初始拐角堆积路径如图1所示，两条直线段长度为300mm。
步骤2：计算原有路径拐角位置的局部凸起情况，计算的初始堆积形貌结果如图2所示。
步骤3：计算拐角处的堆积时间为5s，计算出凸起的多余体积为36mm3。
步骤4：将拐点沿角平分线向外扩展3mm，结合拐角前后10mm位置的两个点，设计圆弧扩张曲线，第二堆积路径示意图如图4所示，并计算出拐角区域的第三形貌结果图如图5所示，β取值为0.1，满足设计条件，凸起显著减小。
步骤5：以此生成新的堆积路径，进行实际制造，获得目标零件。
可以看出，相较于现有熔丝增材制造，本申请实施例提出了一种预先计算修正工艺参数的方法解决拐角区域的局部凸起缺陷以满足应用需求。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (18)

1.一种零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，包括以下步骤：
对待成型目标零件的几何模型进行增厚处理，获得第一零件模型；将所述第一零件模型进行分层切片处理，获得分层切片模型；基于所述分层切片模型，获得初始堆积路径；
基于所述初始堆积路径，获得初始三维轮廓形貌图；
基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值；
基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数；其中，所述第二堆积参数包括堆积路径、送丝速度和沉积体积速率中至少一种；
基于所述第二堆积参数，进行熔丝增材沉积，以获得目标零件。
2.根据权利要求1所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述对待成型目标零件的几何模型进行增厚处理，获得第一零件模型，包括：
对目标零件的几何模型进行增厚10mm～50mm，获得第一零件模型。
3.根据权利要求1所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述基于所述初始堆积路径，获得初始三维轮廓形貌图，包括：
基于所述初始堆积路径，获得初始沉积体积速率值；
基于所述初始沉积体积速率值，获得单位时间内落入基板的圆柱高度值；
基于所述单位时间内落入基板的圆柱高度值，获得初始三维轮廓形貌图。
4.根据权利要求3所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述初始沉积体积速率值满足以下关系式：
U＝Vwire·πR2
其中，U表示初始沉积体积速率值，Vwire表示初始送丝速度值，R表示丝材的半径值。
5.根据权利要求3所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述单位时间内落入基板的圆柱高度值满足以下关系式：
其中，h(x,y,t)表示单位时间内落入基板的圆柱高度值，W表示熔化宽度，(x,y)表示堆积面上任意一点的坐标值，(x1,y1)表示丝材中心点沿着堆积路径运动到的位置坐标值，U表示初始沉积体积速率值。
6.根据权利要求3所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述基于所述单位时间内落入基板的圆柱高度值，获得初始三维轮廓形貌图，包括：
基于所述单位时间内落入基板的圆柱高度值，对所述分层切片模型的每一层所用的堆积时间进行积分，获得若干所述分层切片模型中单位点的高度值；
基于若干所述单位点的高度值，获得所述初始三维轮廓形貌图。
7.根据权利要求6所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述单位点的高度值满足以下关系式：
其中，Z(x,y)表示单位点的高度值，h(x,y,t)表示单位时间内落入基板的圆柱高度值，dt表示时间微分，t1表示所述分层切片模型中每层的堆积完成时间，单位为s。
8.根据权利要求1所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，包括：
基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间；
基于所述初始三维轮廓形貌图，所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的体积值和直线段区域的体积值；
基于所述拐角区域的体积和直线段区域的体积值，获得所述拐角区域的多余体积值。
9.根据权利要求8所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的体积值和直线段区域的体积值均满足以下关系式：
VΩ＝∫∫Ωz(x,y)dxdy,(x,y)∈Ω
其中，VΩ表示初始三维轮廓形貌图中拐角区域的体积值和直线段区域的体积值，dx代表在堆积区域沿x方向的微分量值，dy表示堆积区域沿y方向的微分量值，(x,y)表示堆积区域任意点的坐标值，Z(x，y)表示熔丝增材沉积过程中在该点(x,y)处的沉积高度函数值，Ω表示堆积区域的体积值。
10.根据权利要求8所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述拐角区域的多余体积值满足以下关系式：
ΔV＝V1-V2
其中，ΔV表示拐角区域的多余体积值，V1表示拐角区域的体积值，V2表示直线段区域的体积值。
11.根据权利要求8所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述基于所述初始三维轮廓形貌图，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间，包括：
基于所述初始三维轮廓形貌图，沿着堆积的折线段路径，获得拐角区域的总长度值；
基于所述初始三维轮廓形貌图，沿着堆积的折线段路径，获得丝材中心沿着拐角区域的路径运动速度值；
基于所述总长度值和所述路径运动速度值，获得所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间。
12.根据权利要求11所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间满足以下关系式：
t＝2L/vmove
其中，t表示初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间，2L表示拐角区域的总长度值，vmove表示丝材中心沿着拐角区域的路径运动速度值。
13.根据权利要求1所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数，包括：
基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积路径，获得堆积测试路径；
所述堆积测试路径为外扩曲线路径，基于所述堆积测试路径进行，获得三维轮廓形貌测试图；
基于所述测试三维轮廓形貌测试图，获得所述三维轮廓形貌测试图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值；
判断所述三维轮廓形貌测试图中拐角区域凸起的多余体积值是否小于工艺容忍值；其中，所述工艺容忍值取值范围为-0.5～0.5；
若小于，则以堆积测试路径作为第二堆积路径；若大于或等于，则重新规划堆积测试路径。
14.根据权利要求13所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述外扩曲线路径包括：外扩圆弧曲线路径和外扩贝塞尔曲线路径中至少一种。
15.根据权利要求1所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，重新规划堆积参数，获得第二堆积参数，包括：
基于所述初始三维轮廓形貌图中拐角区域的堆积时间和凸起的多余体积值，获得测试送丝速度和测试沉积体积速率；
其中，所述测试沉积体积速率与初始沉积体积速率之间存在沉积体积速率减少量；所述测试送丝速度与初始送丝速度之间存在送丝速度减小量。
16.根据权利要求15所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述沉积体积速率减少量满足以下关系式：
ΔU＝α·ΔV/t
其中，ΔU表示沉积体积速率减少量；α表示相关系数，取值范围为0.5～1.5；ΔV表示凸起的多余体积减少量；t表示沉积时间，单位为s。
17.根据权利要求15所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述送丝速度减小量满足以下关系式：
Δvwire＝ΔU/πR2
其中，Δvwire表示送丝速度减小量，ΔU表示沉积体积速率减少量，R表示丝材的半径值。
18.根据权利要求1所述零件熔丝增材沉积方法，其特征在于，所述熔丝增材沉积包括电子束熔丝增材沉积、电弧熔丝增材沉积、激光熔丝增材沉积和激光-电弧复合熔丝增材沉积中至少一种。
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