一种多电弧枪增材制造系统及方法技术方案

技术编号:22248936 阅读:44 留言:0更新日期:2019-10-10 04:03
本发明专利技术属于电弧增材制造领域,并具体公开了一种多电弧枪增材制造系统及方法,该系统包括快拆法兰、往复运动单元、转动单元和弧焊枪单元,往复运动单元安装在快拆法兰下端,其包括三个滚珠丝杠滑台,转动单元包括多个转动旋转台,弧焊枪单元包括两把轮廓弧焊枪和数把填充弧焊枪,其通过转动单元安装在往复运动单元上,并在往复运动单元的带动下往复直线运动;成形时,通过轮廓弧焊枪打印出构件的外形轮廓,然后通过填充弧焊枪对此外形轮廓进行填充。本发明专利技术解决了电弧增材制造大型金属构件时尺寸精度低、残余应力和变形较大以及效率低的问题,实现高效率形性一体化电弧增材制造。

A Multi-arc Gun Increasing Material Manufacturing System and Method

【技术实现步骤摘要】
一种多电弧枪增材制造系统及方法
本专利技术属于电弧增材制造领域,更具体地,涉及一种多电弧枪增材制造系统及方法。
技术介绍
随着我国航空航天以及国防工业的发展,快速制造大型复杂结构件的需求日益迫切,增材制造技术以其快速成形复杂形状构件的特点引起广泛关注,现今已经成为研究热点。目前,金属构件的增材制造有激光增材制造、电子束增材制造及电弧增材制造三种方式,其中激光增材制造和电子束增材制造的成形效率较低,并且因激光和电子束的能量集中,导致温度分布不均,残余应力大;而电弧增材制造技术是利用电弧作为热源使金属丝材熔化,并按照预设的路径逐层堆积的快速增材制造技术,成形效率较高,电弧增材制造熔敷效率为3-5Kg/h(钢铁材料),多电弧协同增材制造的熔敷效率可进一步提高,目前已经有一些多电弧协同制造的应用,但仍存在成形构件尺寸精度低、残余应力和变形较大的问题,影响成形构件的质量。例如,专利CN107138829A公开了一种多电弧协同增材制造方法,其采用多把弧焊枪,实现了共熔池、部分共熔池、不共熔池三种工作模式,改变成形构件的温度场,调控构件的组织和性能,但是该方法没有考虑如何在增材制造过程中降低残余应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多电弧枪增材制造系统,其特征在于,包括快拆法兰(1)、往复运动单元、转动单元和弧焊枪单元,其中:所述快拆法兰(1)用于连接外部运动机构,该外部运动机构带动整个多电弧枪增材制造系统运动;所述往复运动单元安装在所述快拆法兰(1)下端,其包括滚珠丝杠滑台一(9)、滚珠丝杠滑台二(6)和滚珠丝杠滑台三(3);所述转动单元包括转动旋转台一(11)、转动旋转台二(8)和数个转动旋转台三(12);所述弧焊枪单元包括两把轮廓弧焊枪(7)以及与所述转动旋转台三(12)相同数量的填充弧焊枪(5),其中一把所述轮廓弧焊枪(7)通过所述转动旋转台一(11)安装在所述滚珠丝杠滑台一(9)上,并在该滚珠丝杠滑台一...

【技术特征摘要】
1.一种多电弧枪增材制造系统,其特征在于,包括快拆法兰(1)、往复运动单元、转动单元和弧焊枪单元,其中:所述快拆法兰(1)用于连接外部运动机构,该外部运动机构带动整个多电弧枪增材制造系统运动;所述往复运动单元安装在所述快拆法兰(1)下端,其包括滚珠丝杠滑台一(9)、滚珠丝杠滑台二(6)和滚珠丝杠滑台三(3);所述转动单元包括转动旋转台一(11)、转动旋转台二(8)和数个转动旋转台三(12);所述弧焊枪单元包括两把轮廓弧焊枪(7)以及与所述转动旋转台三(12)相同数量的填充弧焊枪(5),其中一把所述轮廓弧焊枪(7)通过所述转动旋转台一(11)安装在所述滚珠丝杠滑台一(9)上,并在该滚珠丝杠滑台一(9)的带动下往复直线运动,另一把所述轮廓弧焊枪(7)通过所述转动旋转台二(8)安装在所述滚珠丝杠滑台二(6)上,并在该滚珠丝杠滑台二(6)的带动下往复直线运动,每把所述填充弧焊枪(5)分别通过一个所述转动旋转台三(12)安装在所述滚珠丝杠滑台三(3)上,且均在该滚珠丝杠滑台三(12)的带动下往复直线运动。2.如权利要求1所述的多电弧枪增材制造系统,其特征在于,所述滚珠丝杠滑台一(9)、滚珠丝杠滑台二(6)和滚珠丝杠滑台三(3)的结构相同,其均包括外壳(16)、丝杠(15)、滑块(13)和导轨(14),所述丝杠(15)安装在所述外壳(16)内部,并连接有步进电机(4);所述滑块(13)通过所述导轨(14)活动安装在所述丝杠(15)上;工作时,所述步进电机(4)驱动所述丝杠(15)转动,然后所述丝杠(15)通过所述导轨(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:余圣甫齐膑何天英史玉升郑钧升
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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