一种金属零件增材制造过程中变形控制系统及方法技术方案

本发明专利技术属于增材制造技术领域，并具体公开了一种金属零件增材制造过程中变形控制系统及方法，其包括回转工作台、应力消除装置、频率检测装置、成形装置和应力检测装置，其中：应力消除装置包括激振台和激振器，激振台固定在所述激振器上，且其上固定有基板，激振器固定在所述回转工作台上；频率检测装置、成形装置和应力检测装置安装在基板上方；系统工作时，成形装置每堆积数层待成形零件后，频率检测装置获取此时零件的固有频率，应力消除装置以此固有频率振动以消除零件内应力，然后由应力检测装置对零件内应力进行检测，从而在零件逐层堆积的过程中控制零件变形，提高零件的形状尺寸精度。

A deformation control system and method in the process of metal parts additive manufacturing

【技术实现步骤摘要】
一种金属零件增材制造过程中变形控制系统及方法
本专利技术属于增材制造
，更具体地，涉及一种金属零件增材制造过程中变形控制系统及方法。
技术介绍
金属零件的传统制造方法是采用铸锻铣分离的工艺，首先铸造锻胚，再经过反复锻打，铣削加工成各部零件，最后组装成零件。这种减材加工工艺虽然可以得到满足质量和精度要求的零件，但是存在加工周期长、材料利用率低、效率不高等缺点。而金属增材制造技术是采用材料逐层累加的方法直接将数字化模型加工成实体零件的新型制造技术，这种技术打开设计桎梏，释放设计想象空间，给大型金属复杂零件整体制造提供了可能。其基本工艺过程为：通过高能束(电弧、激光等)热源将丝材熔化，然后通过喷嘴将小金属熔滴逐层堆积或沉积，在这过程中随动辅以锻打、铣削，从而得到性能可控的大型金属整体零件。由于增材制造是一个多物理场复合的过程，其电弧、等离子体或激光等热源、熔滴成形过程的热收缩、层与层之间的热温差、改善性能时的锻打、以及后期的铣削、磨削，因此它是一个温度场、力场、应力场相互影响、相互作用的过程。而大型金属零件特别是承力件，其质量不仅要求力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属零件增材制造过程中变形控制系统，其特征在于，包括回转工作台(1)、应力消除装置、频率检测装置、成形装置和应力检测装置，其中：所述应力消除装置包括激振台(15)和激振器(16)，所述激振台(15)固定在所述激振器(16)上，且其上固定有基板(14)，所述激振器(16)固定在所述回转工作台(1)上；所述频率检测装置、成形装置和应力检测装置安装在所述基板(14)上方；/n工作时，成形装置在基板(14)上逐层堆积待成形零件(12)，每堆积数层后，频率检测装置获取此时待成形零件(12)的固有频率，激振器(16)以与此固有频率相同的频率振动，以消除待成形零件(12)内应力；然后应力检测装置对待...

【技术特征摘要】
1.一种金属零件增材制造过程中变形控制系统，其特征在于，包括回转工作台(1)、应力消除装置、频率检测装置、成形装置和应力检测装置，其中：所述应力消除装置包括激振台(15)和激振器(16)，所述激振台(15)固定在所述激振器(16)上，且其上固定有基板(14)，所述激振器(16)固定在所述回转工作台(1)上；所述频率检测装置、成形装置和应力检测装置安装在所述基板(14)上方；
工作时，成形装置在基板(14)上逐层堆积待成形零件(12)，每堆积数层后，频率检测装置获取此时待成形零件(12)的固有频率，激振器(16)以与此固有频率相同的频率振动，以消除待成形零件(12)内应力；然后应力检测装置对待成形零件(12)内应力进行检测，若应力值大于或等于预定应力阈值，则激振器(16)重复振动直至应力值小于预定应力阈值，若应力值小于预定应力阈值，则成形装置继续堆积待成形零件(12)。


2.如权利要求1所述的金属零件增材制造过程中变形控制系统，其特征在于，所述频率检测装置包括敲击装置(6)和传感器(13)，所述敲击装置(6)位于所述基板(14)上方，所述传感器(13)安装在所述基板(14)上；检测时，敲击装置(6)对待成形零件(12)进行敲击，传感器(13)获取此时待成形零件(12)回振特性，进而根据此回振特性得到此时待成形零件(12)的固有频率。


3.如权利要求1所述的金属零件增材制造过程中变形控制系统，其特征在于，所述应力检测装置为超声波应力检测装置。


4.如权利要求3所述的金属零件增材制造过程中变形控制系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：来五星，陶春伟，史铁林，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42