基于线结构光的电弧增材制造熔积层形貌三维测量

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1、分类号学号M201470607学校代码10487密级硕士学位论文基于线结构光的电弧增材制造熔积层形貌三维测量学位申请人：李友浩学科专业：机械工程指导教师：张海鸥教授答辩日期：2016年5月17日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringDepositionlayer’s3DMeasurementofArc-basedAdditiveManufacturingBasedonLine-structuredLightCand

2、idate:LiYouhaoMajor:MechanicalEngineeringSupervisor:Prof.ZhangHaiouHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2016独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本

3、人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要在增材制造技术中，电弧增材制造技术由于其生产效率高、成本低、成形

4、金属零部件力学性能优良的特点，越来越受到许多学者的重视。但是，电弧增材制造过程复杂，高温液态金属堆积所得的焊道形貌难以预测，如若不能实时地得到熔积层形貌的信息，以合理地调整堆积成形的路径、电压、电流以及焊接速度等参数，熔积层的单道堆积、多道搭接乃至多层堆积的质量会变得难以控制，最终影响到成形金属零部件的堆积尺寸精度和冶金结合强度。本文针对课题组在电弧增材制造过程中的熔积层形貌实时检测的需求，开发了基于线结构光的熔积层形貌三维测量系统。首先，设计一套固件装夹装置，该装置一方面可固定线激光与工业相机的相对位置；另一方面因熔积过程环境恶劣，其壳状的装夹装置可对

5、激光与工业相机起保护作用。接下来,利用Matlab自带的工具箱对工业相机进行标定，得到摄像机的焦距、主相点、畸变系数等内参数；采用锯齿靶标法，标定摄像机坐标系与线激光平面所在世界坐标系的相对位