耿聪，耿大鹏，王金杰

(沈阳建筑大学机械工程学院，辽宁沈阳 110168)

0 前言

悬垂结构零件具有底部悬空无支撑的几何特点，近年来广泛应用于复杂零件的设计中。增材制造可加工成型任意形状的零件，是实现复杂形状零件加工的有效途径[1-4]。

根据各层厚度是否相同，可将现有算法分为等厚度填充算法和自适应填充算法2类。采用等厚度填充算法所得到的各层厚度相同，算法实现较为简单[5]。但是，当零件表面曲率变化较大时，使用等厚度填充算法得到的零件表面精度较差。为克服这一不足，自适应填充算法根据零件表面曲率、成型几何误差(弦长、体积偏差等)调整各层厚度，得到满足精度要求的分层[6-9]。

采用三轴混合机床加工悬垂结构零件时，由于加工方向固定，需要添加若干支撑结构[10-11]。这种方式不可避免地会降低整体加工效率，带来原材料浪费。多轴混合机床在三轴机床结构基础上增加了旋转轴，可实现无支撑结构的增材加工。国内外学者对多轴增材加工方法展开了深入研究。ZHANG、LIOU[12]提出了一种适用于多轴增材加工的自适应分层方法，可根据零件表面法向量调整加工方向，实现零件的自适应填充。XIAO、JOSHI[13]开发了一种适用于五轴增材加工的自动规划软件，该软件可自动将零件划分为多个加工序列进行成型制造。LEE、JEE[14]将零件分解为主体和悬垂部分，在完成主体部分加工后，改变加工方向完成对悬垂部分的加工。上述文献均将悬垂部分单独分离，在完成非悬垂部分加工后，再加工悬垂部分，影响整体加工效率。……