本發(fā)明涉及一種圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法，屬于增材制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于TIG(Tungsten Inert Gas)電源的電弧熔絲增材制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電弧熔絲增材制造技術(shù)(Wire Arc Additive Manufacture，WAAM)是一種利用逐層熔覆原理，以電弧為熱源，通過絲材的添加，在程序的控制下，根據(jù)三維數(shù)字模型由線-面-體逐漸成形出金屬零件的先進(jìn)數(shù)字化制造技術(shù)。電弧熔絲增材制造系統(tǒng)平臺(tái)硬件一般由機(jī)器人、變位機(jī)、焊機(jī)、送絲機(jī)等主要設(shè)備組成，通過通訊接口的連接實(shí)現(xiàn)機(jī)器人程序?qū)Ω髦饕斎胼敵鲈O(shè)備的控制。目前，電弧熔絲增材制造技術(shù)的智能化程度較低，尚不足以實(shí)現(xiàn)從三維數(shù)字模型到機(jī)器人控制語(yǔ)言的直接轉(zhuǎn)換，需要先人工分析三維模型的特點(diǎn)，再制定成形策略并規(guī)劃成形路徑，最后實(shí)現(xiàn)機(jī)器人程序的編寫。

目前，機(jī)器人編程中普遍采用示教方式確定示教點(diǎn)的位置，示教點(diǎn)基本由肉眼確定，重復(fù)定位及找準(zhǔn)難度大，且工件越復(fù)雜時(shí)示教點(diǎn)數(shù)目越多，會(huì)大大增加工作量，導(dǎo)致編程效率和準(zhǔn)確度均不高。電弧熔絲增材制造過程中，程序中斷后再次運(yùn)行時(shí)，一般需要修改程序的示教點(diǎn)，使得示教點(diǎn)位置精度不高且編程工作量大，可移植性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法，實(shí)現(xiàn)電弧熔絲增材制造支撐件的快速成形，大大減少了尋找示教點(diǎn)的次數(shù)，減少了操作人員的示教工作量，提高了產(chǎn)品的制造效率，增加了機(jī)器人程序的可移植性。

本發(fā)明的上述目的主要是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法，采用的制造設(shè)備包括機(jī)器人、變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)，所述待成形的圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)的半徑為r，外部圓環(huán)的半徑為R，連接筋為2n條，圓盤形支撐件的高度為H，具體包括如下步驟：

(1)、成形圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)

(1.1)、定義工件成形坐標(biāo)系OXYZ，其中變位機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的軸心定義為原點(diǎn)O，即為圓盤形支撐件的圓心，記為點(diǎn)P001，坐標(biāo)為(0,0,0)，OX軸、OY軸、OZ軸的方向與機(jī)器人系統(tǒng)坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向一致；

(1.2)、在OX軸上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P002，點(diǎn)P002在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P002的坐標(biāo)為(r，0，h₀)，機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形過點(diǎn)P002的圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)；

(2)、成形圓盤形支撐件的連接筋

(2.1)、在OY軸的一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，點(diǎn)P005在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P005的坐標(biāo)為(0，r，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，點(diǎn)P004在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P004的坐標(biāo)為(0，R，h₀)，點(diǎn)P005與點(diǎn)P004中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第一條連接筋；

(2.2)、在OY軸的另一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，點(diǎn)P006在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P006的坐標(biāo)為(0，-r，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，點(diǎn)P007在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P007的坐標(biāo)為(0，-R，h₀)，點(diǎn)P006與點(diǎn)P007中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第二條連接筋；

(2.3)、機(jī)器人控制變位機(jī)旋轉(zhuǎn)α角度，重復(fù)步驟(2.1)，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第三條連接筋；重復(fù)步驟(2.2)，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第四條連接筋；其中α＝360°/2n；

(2.4)、依次類推，直至成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第2n-1條與過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第2n條連接筋；

(3)、成形圓盤形支撐件的外部圓環(huán)

在OX軸上選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P003，點(diǎn)P003在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P003的坐標(biāo)為(R，0，h₀)，機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形過點(diǎn)P003的圓盤形支撐件的外部圓環(huán)；

(4)、成形后的圓盤形支撐件的高度為h₁，若h₁小于H，則進(jìn)行第二層成形，方法為將焊槍抬高h(yuǎn)₁，點(diǎn)P002～點(diǎn)P007在OZ軸上的高度變?yōu)閔₀+h₁，重復(fù)步驟(1)～步驟(3)，得到成形后的圓盤形支撐件的高度為h₂，其中h₂＝2h₁，若h₂小于H，則進(jìn)行第三層成形，方法為將焊槍再抬高h(yuǎn)₁，點(diǎn)P002～點(diǎn)P007在OZ軸上的高度變?yōu)閔₀+2h₁，重復(fù)步驟(1)～步驟(3)，依次類推，進(jìn)行第i次成形，直至成形后的圓盤形支撐件的高度h_i不小于H，其中i為≥1的正整數(shù)。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，步驟(2)成形圓盤形支撐件的連接筋采用如下方法：

(2.1)、在OX軸的一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，點(diǎn)P005在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P005的坐標(biāo)為(r，0，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，點(diǎn)P004在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P004的坐標(biāo)為(R，0，h₀)，點(diǎn)P005與點(diǎn)P004中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第一條連接筋；

(2.2)、在OX軸的另一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，點(diǎn)P006在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P006的坐標(biāo)為(-r，0，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，點(diǎn)P007在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P007的坐標(biāo)為(-R，0，h₀)，點(diǎn)P006與點(diǎn)P007中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第二條連接筋。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(1.2)中，當(dāng)變位機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸正方向時(shí)，點(diǎn)P002選在OX軸的正方向；當(dāng)變位機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸負(fù)方向時(shí)，點(diǎn)P002選在OX軸的正方向；當(dāng)變位機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸負(fù)方向時(shí)，點(diǎn)P002選在OX軸的負(fù)方向；當(dāng)變位機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸正方向時(shí)，點(diǎn)P002選在OX軸的負(fù)方向。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(1.2)中，機(jī)器人控制焊槍靜止在點(diǎn)P002，機(jī)器人控制焊機(jī)起弧、送絲機(jī)送絲，機(jī)器人控制變位機(jī)旋轉(zhuǎn)一周，成形得到圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(1.2)中，若待成形的圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)寬度為d，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形的圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)的成形層寬度為Δd，且Δd＜d，則需要多道次成形，成形道次m為d/Δd向上取整，成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P002的選取方法為：在OX軸上選取長(zhǎng)度為r+Δd的點(diǎn)記為點(diǎn)P002，坐標(biāo)為(r+Δd，0，h₀)，成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P002的選取方法為：在OX軸上選取長(zhǎng)度為r+2Δd的點(diǎn)記為點(diǎn)P002，坐標(biāo)為(r+2Δd，0，h₀)，依次類推，直至內(nèi)部圓環(huán)厚度不小于d。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(3)中，若待成形的圓盤形支撐件的外部圓環(huán)寬度為D，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形圓盤形支撐件的外部圓環(huán)的成形層寬度為ΔD，且ΔD＜D，則需要多道次成形，成形道次q為D/ΔD向上取整，成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P003的選取方法為：在OX軸上選取長(zhǎng)度為R+ΔD的點(diǎn)記為點(diǎn)P003，坐標(biāo)為(R+ΔD，0，h₀)，成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P003的選取方法為：在OX軸上選取長(zhǎng)度為R+2ΔD的點(diǎn)記為點(diǎn)P003，坐標(biāo)為(R+2ΔD，0，h₀)，依次類推，直至外部圓環(huán)厚度不小于D。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(2)中若送絲方向?yàn)镺Y軸的正方向，則點(diǎn)P004、點(diǎn)P006均為起弧點(diǎn)，點(diǎn)P005、點(diǎn)P007均為熄弧點(diǎn)；若送絲方向?yàn)镺Y軸的負(fù)方向，則點(diǎn)P004、點(diǎn)P006均為熄弧點(diǎn)，點(diǎn)P005、點(diǎn)P007均為起弧點(diǎn)。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(2)中若送絲方向?yàn)镺X軸的負(fù)方向，則點(diǎn)P004、點(diǎn)P006均為起弧點(diǎn)，點(diǎn)P005、點(diǎn)P007均為熄弧點(diǎn)；若送絲方向?yàn)镺X軸的正方向，則點(diǎn)P004、點(diǎn)P006均為熄弧點(diǎn)，點(diǎn)P005、點(diǎn)P007均為起弧點(diǎn)。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(2)中，若待成形的圓盤形支撐件的連接筋的寬度為w，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的圓盤形支撐件的連接筋的成形層寬度為Δw，且Δw＜w，則需要在成形的連接筋兩側(cè)多道次成形，單側(cè)成形道次s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(Δw，R，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(Δw，r，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(2Δw，R，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(2Δw，r，h₀)，依次類推，直至連接筋單側(cè)厚度不小于w/2；

另一個(gè)單側(cè)成形道次s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(-Δw，R，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(-Δw，r，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(-2Δw，R，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(-2Δw，r，h₀)，依次類推，直至連接筋另一個(gè)單側(cè)厚度不小于w/2。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(2)中，若圓盤形支撐件的連接筋的寬度為w，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形過點(diǎn)P006、點(diǎn)P007的圓盤形支撐件的連接筋的成形層寬度為Δw，且Δw＜w，則需要在成形的連接筋兩側(cè)多道次成形，單側(cè)成形道數(shù)s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(Δw，-r，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(Δw，-R，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(2Δw，-r，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(2Δw，-R，h₀)，依次類推，直至連接筋單側(cè)厚度不小于w/2；

另一個(gè)單側(cè)成形道數(shù)s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-Δw，-r，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-Δw，-R，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-2Δw，-r，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-2Δw，-R，h₀)，依次類推，直至連接筋另一個(gè)單側(cè)厚度不小于w/2。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(2)中，若待成形的圓盤形支撐件的連接筋的寬度為w，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的圓盤形支撐件的連接筋的成形層寬度為Δw，且Δw＜w，則需要在成形的連接筋兩側(cè)多道次成形，單側(cè)成形道次s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(R，Δw，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(r，Δw，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(R，2Δw，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(r，2Δw，h₀)依次類推，直至連接筋單側(cè)厚度不小于w/2；

另一個(gè)單側(cè)成形道數(shù)s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(R，-Δw，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(r，-Δw，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(R，-2Δw，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(r，-2Δw，h₀)，依次類推，直至連接筋另一個(gè)單側(cè)厚度不小于w/2。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(2)中，若圓盤形支撐件的連接筋的寬度為w，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形過點(diǎn)P006、點(diǎn)P007的圓盤形支撐件的連接筋的成形層寬度為Δw，且Δw＜w，則需要在成形的連接筋兩側(cè)多道次成形，單側(cè)成形道次s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-r，Δw，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-R，Δw，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-r，2Δw，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-R，2Δw，h₀)，依次類推，直至連接筋單側(cè)厚度不小于w/2；

另一個(gè)單側(cè)成形道次s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-r，-Δw，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-R，-Δw，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-r，-2Δw，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-R，-2Δw，h₀)，依次類推，直至連接筋另一個(gè)單側(cè)厚度不小于w/2。

一種圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法，采用的制造設(shè)備包括機(jī)器人、變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)，所述待成形的圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)的半徑為r，外部圓環(huán)的半徑為R，連接筋為2n條，圓盤形支撐件的高度為H，具體包括如下步驟：

(1)、成形圓盤形支撐件的外部圓環(huán)

(1.1)、定義工件成形坐標(biāo)系OXYZ，其中變位機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的軸心定義為原點(diǎn)O，即為圓盤形支撐件的圓心，記為點(diǎn)P001，坐標(biāo)為(0,0,0)，OX軸、OY軸、OZ軸的方向與機(jī)器人系統(tǒng)坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向一致；

(1.2)在OX軸上選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P003，點(diǎn)P003在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P003的坐標(biāo)為(R，0，h₀)，機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形過點(diǎn)P003的圓盤形支撐件的外部圓環(huán)；

(2)、成形圓盤形支撐件的連接筋

(2.1)、在OY軸的一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，點(diǎn)P005在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P005的坐標(biāo)為(0，r，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，點(diǎn)P004在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P004的坐標(biāo)為(0，R，h₀)，點(diǎn)P005與點(diǎn)P004中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第一條連接筋；

(2.2)、在OY軸的另一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，點(diǎn)P006在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P006的坐標(biāo)為(0，-r，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，點(diǎn)P007在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P007的坐標(biāo)為(0，-R，h₀)，點(diǎn)P006與點(diǎn)P007中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第二條連接筋；

(2.3)、機(jī)器人控制變位機(jī)旋轉(zhuǎn)α角度，重復(fù)步驟(2.1)，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第三條連接筋；重復(fù)步驟(2.2)，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第四條連接筋；其中α＝360°/2n；

(2.4)、依次類推，直至成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第2n-1條與過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第2n條連接筋；

(3)、成形圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)

在OX軸上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P002，點(diǎn)P002在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P002的坐標(biāo)為(r，0，h₀)，機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形過點(diǎn)P002的圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)；

(4)、成形后的圓盤形支撐件的高度為h₁，若h₁小于H，則進(jìn)行第二層成形，方法為將焊槍抬高h(yuǎn)₁，點(diǎn)P002～點(diǎn)P007在OZ軸上的高度變?yōu)閔0+h1，重復(fù)步驟(1)～步驟(3)，得到成形后的圓盤形支撐件的高度為h₂，其中h₂＝2h₁，若h₂小于H，則進(jìn)行第三層成形，方法為將焊槍再抬高h(yuǎn)₁，點(diǎn)P002～點(diǎn)P007在OZ軸上的高度變?yōu)閔₀+2h₁，重復(fù)步驟(1)～步驟(3)，依次類推，進(jìn)行第i次成形，直至成形后的圓盤形支撐件的高度h_i不小于H，其中i為≥1的正整數(shù)。

在上述圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法中，所述步驟(2)成形圓盤形支撐件的連接筋采用如下方法：

(2.1)、在OX軸的一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，點(diǎn)P005在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P005的坐標(biāo)為(r，0，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，點(diǎn)P004在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P004的坐標(biāo)為(R，0，h₀)，點(diǎn)P005與點(diǎn)P004中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第一條連接筋；

(2.2)、在OX軸的另一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，點(diǎn)P006在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P006的坐標(biāo)為(-r，0，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，點(diǎn)P007在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P007的坐標(biāo)為(-R，0，h₀)，點(diǎn)P006與點(diǎn)P007中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第二條連接筋。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

(1)、本發(fā)明通過基準(zhǔn)點(diǎn)的選取和坐標(biāo)變換獲得成形過程中內(nèi)部圓環(huán)、外部圓環(huán)和加強(qiáng)筋的參考坐標(biāo)點(diǎn)，大大減少了尋找示教點(diǎn)的次數(shù)，減少了操作人員的示教工作量，提高了產(chǎn)品的制造效率，增加了機(jī)器人程序的可移植性，實(shí)現(xiàn)電弧熔絲增材制造圓盤形支撐件的快速成形；

(2)、本發(fā)明通過基準(zhǔn)點(diǎn)的選取和坐標(biāo)變換獲得成形過程中內(nèi)部圓環(huán)、外部圓環(huán)和加強(qiáng)筋的參考坐標(biāo)點(diǎn)，代替尋找示教點(diǎn)的成形方法，可以成形不同尺寸、不同連接筋數(shù)量的圓盤形支撐件，具有更強(qiáng)的通用性；

(3)、本發(fā)明大量采用變量以減少示教位置，提高成形尺寸精度，以及減少程序中斷后再次尋找示教點(diǎn)的數(shù)量，不僅節(jié)約程序再次啟動(dòng)的時(shí)間、減少示教工作量，還提高了成形精度，增加程序的可移植性。

(4)、本發(fā)明大大減少了編程人員尋找示教點(diǎn)的次數(shù)，由數(shù)十次減少到1次，顯著提升成形效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明待制備的圓盤形支撐件的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖1a為4條連接筋的圖示；圖1b為8條連接筋的圖示，；圖1c為10條連接筋的圖示；

圖2為本發(fā)明圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法流程圖；

圖3為本發(fā)明成形過程中基準(zhǔn)點(diǎn)和各參考坐標(biāo)點(diǎn)的選取示意圖，其中圖3a為內(nèi)部圓環(huán)的成形示意圖；圖3b為連接筋的成形示意圖；圖3c為外部圓環(huán)的成形示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

如圖1所示為本發(fā)明待制備的圓盤形支撐件的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖1a為4條連接筋的圖示；圖1b為8條連接筋的圖示，；圖1c為10條連接筋的圖示；圓盤形支撐件主要由圓環(huán)和連接筋兩類結(jié)構(gòu)組成，其中圓環(huán)有內(nèi)圓環(huán)和外圓環(huán)兩個(gè)；連接筋的條數(shù)為2n條，每?jī)蓷l對(duì)稱的連接筋在同一直線上。連接筋在圓環(huán)上均勻分布，其角度間隔值，α＝360°/2n。

本發(fā)明圓盤形支撐件的成形方法依據(jù)其主要結(jié)構(gòu)特征分為圓環(huán)的成形方法和連接筋的成形方法。

①圓環(huán)的成形方法：圓環(huán)的成形采用變位機(jī)旋轉(zhuǎn)，機(jī)器人持焊槍靜止在圓環(huán)圓周上的任意位置，并保證送絲角度在圓周的切線位置；

②連接筋的成形方法：首先確定并設(shè)置第一條筋在變位機(jī)上的角度值，并保證送絲方向與機(jī)器人行走方向在同一直線上，且方向相反。再成形第一條筋，隨后成形與第一條筋呈對(duì)稱分布且在同一直線上的第二條筋。變位機(jī)轉(zhuǎn)過α后，成形第三條筋和與之對(duì)稱的第四條筋。直至所有連接筋成形完畢。

本發(fā)明電弧熔絲增材制造圓盤形支撐件每一成形層的成形路徑可以采取先成形內(nèi)部圓環(huán)，再成形連接筋結(jié)構(gòu)，最后成形外部圓環(huán)的順序，也可以采取先成形外部圓環(huán)，再成形連接筋結(jié)構(gòu)，最后成形內(nèi)部圓環(huán)的順序。

如圖2所示為本發(fā)明圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法流程圖，本發(fā)明圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法，采用的制造設(shè)備包括機(jī)器人、變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)，待成形的圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)的半徑為r，外部圓環(huán)的半徑為R，連接筋為2n條，圓盤形支撐件的高度為H，具體成形包括如下步驟：

(1)、成形圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)

(1.1)、如圖3所示為本發(fā)明成形過程中基準(zhǔn)點(diǎn)和各參考坐標(biāo)點(diǎn)的選取示意圖，其中圖3a為內(nèi)部圓環(huán)的成形示意圖；圖3b為連接筋的成形示意圖；圖3c為外部圓環(huán)的成形示意圖。

定義工件成形坐標(biāo)系OXYZ，其中變位機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的軸心定義為原點(diǎn)O，即為圓盤形支撐件的圓心，記為點(diǎn)P001，坐標(biāo)為(0，0，0)，OX軸、OY軸、OZ軸的方向與機(jī)器人系統(tǒng)坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向一致，OZ軸正方向沿OXY平面垂直紙面向外，如圖3a所示，其中焊絲位置1，成形平臺(tái)2，圓盤形支撐件3。

(1.2)、在OX軸上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P002，點(diǎn)P002在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P002的坐標(biāo)為(r，0，h₀)，機(jī)器人控制焊槍靜止在點(diǎn)P002，機(jī)器人控制焊機(jī)起弧、送絲機(jī)送絲，機(jī)器人控制變位機(jī)旋轉(zhuǎn)一周，成形得到圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)。

當(dāng)變位機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸正方向時(shí)，點(diǎn)P002選在OX軸的正方向；當(dāng)變位機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸負(fù)方向時(shí)，點(diǎn)P002選在OX軸的正方向；當(dāng)變位機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸負(fù)方向時(shí)，點(diǎn)P002選在OX軸的負(fù)方向；當(dāng)變位機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸正方向時(shí)，點(diǎn)P002選在OX軸的負(fù)方向。

若待成形的圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)寬度為d，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形的圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)的成形層寬度為Δd，且Δd＜d，則需要多道次成形，成形道次m為d/Δd向上取整，例如d/Δd恰好為整數(shù)，則m取值為該整數(shù)，若d/Δd為小數(shù)，則向上取整，例如d/Δd＝1.3，則m取值為2，d/Δd＝3.6，則m取值為4。成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P002的選取方法為：在OX軸上選取長(zhǎng)度為r+Δd的點(diǎn)記為點(diǎn)P002，坐標(biāo)為(r+Δd，0，h₀)，成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P002的選取方法為：在OX軸上選取長(zhǎng)度為r+2Δd的點(diǎn)記為點(diǎn)P002，坐標(biāo)為(r+2Δd，0，h₀)，依次類推，直至內(nèi)部圓環(huán)厚度不小于d。若成形后的內(nèi)部圓環(huán)厚度大于d，則通過機(jī)加的方式使內(nèi)部圓環(huán)厚度為d。

本發(fā)明成形內(nèi)部圓環(huán)時(shí)變位機(jī)角度的設(shè)置方法如下：

設(shè)置變位機(jī)的任一小角度坐標(biāo)Ex000＝5～10°為擾動(dòng)值。成形第一層內(nèi)部圓環(huán)時(shí)，初始值的設(shè)置方法是，起弧時(shí)變位機(jī)的角度坐標(biāo)記為Ex001，Ex001為變位機(jī)的任一角度坐標(biāo)；成形第一層內(nèi)部圓環(huán)熄弧時(shí)變位機(jī)的角度坐標(biāo)記為Ex002，Ex002＝Ex001+360°或Ex002＝Ex001-360°(與變位機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向有關(guān))。

若內(nèi)部圓環(huán)的寬度較大，需要多道成形。成形第二道時(shí)，Ex001和Ex002在原有數(shù)值上都增加Ex000，即Ex001＝Ex001+Ex000，Ex002＝Ex002+Ex000。比如，Ex000＝5°，成形第一道時(shí)，Ex001＝20°，Ex002＝380°；成形第二道時(shí)，Ex001＝25°，Ex002＝385°；成形第三道時(shí)，Ex001＝30°，Ex002＝390°。

第二層的成形時(shí)，將Ex001和Ex002設(shè)置為成形第一層的初始值再加上擾動(dòng)值。比如，成形第一層第一道時(shí)，Ex000＝5°，Ex001＝20°，Ex002＝380°，在成形第二層時(shí)，Ex001和Ex002的初始值是Ex001＝Ex001+Ex000＝20+5＝25°，Ex002＝Ex002+Ex000＝380+5＝385°。第三層時(shí)，Ex001和Ex002的初始值是Ex001＝Ex001+2Ex000＝20+10＝30°，Ex002＝Ex002+2Ex000＝380+10＝390°。依次類推，直至達(dá)到需要的高度。

第二層的多道成形與第一層的多道成形時(shí)變位機(jī)角度坐標(biāo)值的設(shè)置相同。

(2)、成形圓盤形支撐件的連接筋

(2.1)、在OY軸的一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，點(diǎn)P005在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P005的坐標(biāo)為(0，r，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，點(diǎn)P004在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P004的坐標(biāo)為(0，R，h₀)，點(diǎn)P005與點(diǎn)P004中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第一條連接筋；如圖3b所示。

(2.2)、在OY軸的另一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，點(diǎn)P006在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P006的坐標(biāo)為(0，-r，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，點(diǎn)P007在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P007的坐標(biāo)為(0，-R，h₀)，點(diǎn)P006與點(diǎn)P007中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第二條連接筋；如圖3b所示。

(2.3)、機(jī)器人控制變位機(jī)旋轉(zhuǎn)α角度，重復(fù)步驟(2.1)，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第三條連接筋；重復(fù)步驟(2.2)，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第四條連接筋；其中α＝360°/2n；

(2.4)、依次類推，直至成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第2n-1條與過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第2n條連接筋。

如圖1所示，若成形連接筋為4條的圓盤形支撐件，在成形得到第一條、第二條連接筋后，機(jī)器人控制變位機(jī)旋轉(zhuǎn)90°，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第三條連接筋，和過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第四條連接筋。若成形連接筋為8條的圓盤形支撐件，在成形得到第一條、第二條連接筋后，機(jī)器人控制變位機(jī)旋轉(zhuǎn)45°，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第三條連接筋，和過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第四條連接筋，機(jī)器人控制變位機(jī)再沿相同方向旋轉(zhuǎn)45°，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第五條連接筋，和過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第六條連接筋，機(jī)器人控制變位機(jī)再沿相同方向旋轉(zhuǎn)45°，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第七條連接筋，和過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第八條連接筋。

步驟(2)中若送絲方向?yàn)镺Y軸的正方向，則點(diǎn)P004、點(diǎn)P006均為起弧點(diǎn)，點(diǎn)P005、點(diǎn)P007均為熄弧點(diǎn)；若送絲方向?yàn)镺Y軸的負(fù)方向，則點(diǎn)P004、點(diǎn)P006均為熄弧點(diǎn)，點(diǎn)P005、點(diǎn)P007均為起弧點(diǎn)。

步驟(2)中若送絲方向?yàn)镺X軸的負(fù)方向，則點(diǎn)P004、點(diǎn)P006均為起弧點(diǎn)，點(diǎn)P005、點(diǎn)P007均為熄弧點(diǎn)；若送絲方向?yàn)镺X軸的正方向，則點(diǎn)P004、點(diǎn)P006均為熄弧點(diǎn)，點(diǎn)P005、點(diǎn)P007均為起弧點(diǎn)。步驟(2)中若待成形的圓盤形支撐件的連接筋的寬度為w，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的圓盤形支撐件的連接筋的成形層寬度為Δw，且Δw＜w，則需要在成形的連接筋兩側(cè)多道次成形，單側(cè)成形道次s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(Δw，R，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(Δw，r，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(2Δw，R，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(2Δw，r，h₀)，依次類推，直至連接筋單側(cè)厚度不小于w/2。

另一個(gè)單側(cè)成形道次s為w/2Δw向上取整(含義與前面描述一致)，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(-Δw，R，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(-Δw，r，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(-2Δw，R，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(-2Δw，r，h₀)，依次類推，直至連接筋另一個(gè)單側(cè)厚度不小于w/2。

步驟(2)中，若圓盤形支撐件的連接筋的寬度為w，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形過點(diǎn)P006、點(diǎn)P007的圓盤形支撐件的連接筋的成形層寬度為Δw，且Δw＜w，則需要在成形的連接筋兩側(cè)多道次成形，單側(cè)成形道數(shù)s為w/2Δw向上取整(含義與前面描述一致)，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(Δw，-r，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(Δw，-R，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(2Δw，-r，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(2Δw，-R，h₀)，依次類推，直至連接筋單側(cè)厚度不小于w/2。

另一個(gè)單側(cè)成形道數(shù)s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-Δw，-r，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-Δw，-R，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-2Δw，-r，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OY軸上沿OX軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-2Δw，-R，h₀)，依次類推，直至連接筋另一個(gè)單側(cè)厚度不小于w/2。

本發(fā)明成形連接筋時(shí)變位機(jī)角度的設(shè)置方法如下：

(a)首先確定并設(shè)置待成形第一條連接筋時(shí)的變位機(jī)的位置坐標(biāo)E000；設(shè)置待成形第三條連接筋時(shí)的變位機(jī)的位置坐標(biāo)E001；直至第2n-1條連接筋的變位機(jī)坐標(biāo)E00n。其中E000為任意值，如0°，E001＝E000+α，E002＝E000+2α，直至E00n＝E000+nα，也就是說在一次成形連接筋時(shí)變位機(jī)需要沿著相同的方向旋轉(zhuǎn)。

(b)在成形第二層次時(shí)，變位機(jī)需要回到成形第一層時(shí)的位置坐標(biāo)。

(c)在成形第三層至最后一層時(shí)，變位機(jī)均需要回到成形第一層時(shí)的坐標(biāo)E000，E001,……，E00n。

(3)、成形圓盤形支撐件的外部圓環(huán)

在OX軸上選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P003，點(diǎn)P003在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P003的坐標(biāo)為(R，0，h₀)，機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形過點(diǎn)P003的圓盤形支撐件的外部圓環(huán)。如圖3c所示。

當(dāng)變位機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸正方向時(shí)，點(diǎn)P003選在OX軸的正方向；當(dāng)變位機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸負(fù)方向時(shí)，點(diǎn)P003選在OX軸的正方向；當(dāng)變位機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸負(fù)方向時(shí)，點(diǎn)P003選在OX軸的負(fù)方向；當(dāng)變位機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且送絲機(jī)的送絲方向?yàn)檠豋Y軸正方向時(shí)，點(diǎn)P003選在OX軸的負(fù)方向。若待成形的圓盤形支撐件的外部圓環(huán)寬度為D，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形圓盤形支撐件的外部圓環(huán)的成形層寬度為ΔD，且ΔD＜D，則需要多道次成形，成形道次q為D/ΔD向上取整，例如D/ΔD恰好為整數(shù)，則q取值為該整數(shù)，若D/ΔD為小數(shù)，則向上取整，例如D/ΔD＝2.2，則m取值為3，D/ΔD＝5.7，則m取值為6。成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P003的選取方法為：在OX軸上選取長(zhǎng)度為R+ΔD的點(diǎn)記為點(diǎn)P003，坐標(biāo)為(R+ΔD，0，h₀)，成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P003的選取方法為：在OX軸上選取長(zhǎng)度為R+2ΔD的點(diǎn)記為點(diǎn)P003，坐標(biāo)為(R+2ΔD，0，h₀)，依次類推，直至外部圓環(huán)厚度不小于D。若成形后的內(nèi)部圓環(huán)厚度大于D，則通過機(jī)加的方式使內(nèi)部圓環(huán)厚度為D。

本發(fā)明成形外部圓環(huán)時(shí)變位機(jī)角度的設(shè)置方法與成形內(nèi)部圓環(huán)的角度坐標(biāo)設(shè)置相同。

(4)、成形后的圓盤形支撐件的高度為h₁，若h₁小于H，則進(jìn)行第二層成形，方法為將焊槍抬高h(yuǎn)₁，點(diǎn)P002～點(diǎn)P007在OZ軸上的高度變?yōu)閔₀+h₁，重復(fù)步驟(1)～步驟(3)，得到成形后的圓盤形支撐件的高度為h₂，其中h₂＝2h₁，若h₂小于H，則進(jìn)行第三層成形，方法為將焊槍再抬高h(yuǎn)₁，點(diǎn)P002～點(diǎn)P007在OZ軸上的高度變?yōu)閔₀+2h₁，重復(fù)步驟(1)～步驟(3)，依次類推，進(jìn)行第i次成形，直至成形后的圓盤形支撐件的高度h_i不小于H，其中i為≥1的正整數(shù)。

此外步驟(2)中也可以通過在OX軸上選取點(diǎn)成形圓盤形支撐件的連接筋，具體方法如下：

(2.1)、在OX軸的一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，點(diǎn)P005在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P005的坐標(biāo)為(r，0，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，點(diǎn)P004在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P004的坐標(biāo)為(R，0，h₀)，點(diǎn)P005與點(diǎn)P004中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第一條連接筋；

(2.2)、在OX軸的另一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，點(diǎn)P006在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P006的坐標(biāo)為(-r，0，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，點(diǎn)P007在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P007的坐標(biāo)為(-R，0，h₀)，點(diǎn)P006與點(diǎn)P007中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第二條連接筋。

采用此方法時(shí)，若待成形的圓盤形支撐件的連接筋的寬度為w，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的圓盤形支撐件的連接筋的成形層寬度為Δw，且Δw＜w，則需要在成形的連接筋兩側(cè)多道次成形，單側(cè)成形道次s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(R，Δw，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(r，Δw，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(R，2Δw，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(r，2Δw，h₀)依次類推，直至連接筋單側(cè)厚度不小于w/2。

另一個(gè)單側(cè)成形道數(shù)s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(R，-Δw，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(r，-Δw，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P004的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，坐標(biāo)為(R，-2Δw，h₀)，點(diǎn)P005的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，坐標(biāo)為(r，-2Δw，h₀)，依次類推，直至連接筋另一個(gè)單側(cè)厚度不小于w/2。

若圓盤形支撐件的連接筋的寬度為w，且機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)一次成形過點(diǎn)P006、點(diǎn)P007的圓盤形支撐件的連接筋的成形層寬度為Δw，且Δw＜w，則需要在成形的連接筋兩側(cè)多道次成形，單側(cè)成形道次s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-r，Δw，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-R，Δw，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-r，2Δw，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-R，2Δw，h₀)，依次類推，直至連接筋單側(cè)厚度不小于w/2；

另一個(gè)單側(cè)成形道次s為w/2Δw向上取整，單側(cè)成形第二道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-r，-Δw，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-R，-Δw，h₀)，單側(cè)成形第三道次時(shí)，點(diǎn)P006的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，坐標(biāo)為(-r，-2Δw，h₀)，點(diǎn)P007的選取方法為：在OX軸上沿OY軸方向移動(dòng)2Δw的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，坐標(biāo)為(-R，-2Δw，h₀)，依次類推，直至連接筋另一個(gè)單側(cè)厚度不小于w/2。

本發(fā)明圓盤形支撐件的電弧熔絲增材制造方法，也可以采取先成形圓盤形支撐件的外部圓環(huán)，再成形圓盤形支撐件的連接筋，最后成形圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)的方法，成形過程如下：

(1)、成形圓盤形支撐件的外部圓環(huán)

(1.1)、定義工件成形坐標(biāo)系OXYZ，其中變位機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的軸心定義為原點(diǎn)O，即為圓盤形支撐件的圓心，記為點(diǎn)P001，坐標(biāo)為(0，0，0)，OX軸、OY軸、OZ軸的方向與機(jī)器人系統(tǒng)坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向一致；

(1.2)在OX軸上選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P003，點(diǎn)P003在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P003的坐標(biāo)為(R，0，h₀)，機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形過點(diǎn)P003的圓盤形支撐件的外部圓環(huán)；

(2)、成形圓盤形支撐件的連接筋

(2.1)、在OY軸的一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P005，點(diǎn)P005在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P005的坐標(biāo)為(0，r，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P004，點(diǎn)P004在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P004的坐標(biāo)為(0，R，h₀)，點(diǎn)P005與點(diǎn)P004中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第一條連接筋；

(2.2)、在OY軸的另一個(gè)方向上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P006，點(diǎn)P006在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P006的坐標(biāo)為(0，-r，h₀)，選取長(zhǎng)度為R的點(diǎn)記為點(diǎn)P007，點(diǎn)P007在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P007的坐標(biāo)為(0，-R，h₀)，點(diǎn)P006與點(diǎn)P007中任選一個(gè)作為起弧點(diǎn)，另一個(gè)作為熄弧點(diǎn)；機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第二條連接筋；

(2.3)、機(jī)器人控制變位機(jī)旋轉(zhuǎn)α角度，重復(fù)步驟(2.1)，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第三條連接筋；重復(fù)步驟(2.2)，成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第四條連接筋；其中α＝360°/2n；

(2.4)、依次類推，直至成形圓盤形支撐件過點(diǎn)P004與點(diǎn)P005的第2n-1條與過點(diǎn)P006與點(diǎn)P007的第2n條連接筋；

(3)、成形圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)

在OX軸上選取長(zhǎng)度為r的點(diǎn)記為點(diǎn)P002，點(diǎn)P002在OZ軸上的高度為h₀，點(diǎn)P002的坐標(biāo)為(r，0，h₀)，機(jī)器人控制變位機(jī)、焊槍、焊機(jī)和送絲機(jī)成形過點(diǎn)P002的圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)；

(4)、成形后的圓盤形支撐件的高度為h₁，若h₁小于H，則進(jìn)行第二層成形，方法為將焊槍抬高h(yuǎn)₁，點(diǎn)P002～點(diǎn)P007在OZ軸上的高度變?yōu)閔₀+h₁，重復(fù)步驟(1)～步驟(3)，得到成形后的圓盤形支撐件的高度為h₂，其中h₂＝2h₁，若h₂小于H，則進(jìn)行第三層成形，方法為將焊槍再抬高h(yuǎn)₁，點(diǎn)P002～點(diǎn)P007在OZ軸上的高度為h₀+2h₁，重復(fù)步驟(1)～步驟(3)，依次類推，進(jìn)行第i次成形，直至成形后的圓盤形支撐件的高度h_i不小于H，其中i為≥1的正整數(shù)。

上述各個(gè)步驟中具體的成形工藝方法與前面描述的先成形圓盤形支撐件的內(nèi)部圓環(huán)，再成形圓盤形支撐件的連接筋，最后成形圓盤形支撐件的外部圓環(huán)的方法中的具體技術(shù)細(xì)節(jié)一致，此處就不贅述了。

以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實(shí)施方式，但本明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化和替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明未詳細(xì)說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。