激光沉积制造作为一种新型的金属成形技术在国内外得到快速发展。但是由于沉积过程复杂,影响成形质量的因素众多,在成形过程中不可避免发生边角塌陷及表面凹陷等形貌偏差。因此,为了提高成形质量,本文建立了形貌偏差检测及控制系统对成形过程中沉积层的形貌进行检测和控制。首先,建立激光沉积制造形貌偏差检测系统。将高速轮廓测量仪集成在激光沉积制造设备上,对沉积层表面形貌进行快速扫描,获得其表面形貌点云数据,精度可达60um。然后,利用MATLAB软件对点云进行去噪、精简和配准得到较为准确的点云数据。将点云数据与标准沉积层切片点云数据进行对比,提取出偏差区域的点云数据,对偏差区域进行分层切片,并借鉴图像处理技术提取切片的偏差轮廓,通过B样条曲线拟合轮廓特征线。之后,从热累积和应力变化角度描述了形貌偏差产生的原因,并提出一种基于改变偏差区域某一工艺参数的补偿路径规划方法,通过在实验中通过改变偏差区域的激光功率、扫描速度和填充间距,研究改变偏差区域的不同工艺参数对形貌偏差补偿结果的影响。最后,通过形貌偏差检测及控制实验验证系统的控制效果。对形貌有偏差的样件进行形貌测量,将通过数据处理得到的偏差区域轮廓导入路径规划软件中,选择改变偏差区域的填充间距生成补偿路径,按照规划的补偿路径进行沉积。结果表明,该控制方法可以有效降低样件形貌偏差程度。