复合加工设备制造技术

本发明专利技术涉及加工技术领域，尤其涉及一种复合加工设备，复合加工设备包括加工台架、增材微锻装置、减材装置及驱动组件，加工台架包括活动连接的工作台和支撑架，支撑架设有增材区和减材区，增材微锻装置设于增材区并与支撑架活动连接，并设有增材模块和微锻模块，增材模块在工作台上将原材料增材制作成零件，微锻模块的微锻驱动组件驱动其轧制头利用熔池的余温进行轧制，减材装置活动设于减材区，还对工作台上的零件减材加工，驱动组件包括第一、第二及第三驱动机构，第一驱动机构驱动工作台在增材区与减材区之间往复运动，第二驱动机构和第三驱动机构分别驱动增材微锻装置和减材装置相对支撑架运动。本发明专利技术的复合加工设备可加工出质量高的零件。工出质量高的零件。工出质量高的零件。

【技术实现步骤摘要】
复合加工设备


[0001]本专利技术涉及加工
，尤其涉及一种复合加工设备。

技术介绍

[0002]在航空航天、核电及石化等行业中，需要用到大型零件，而直接能量沉积技术（Direct Energy Deposit，DED）在加工这些大型零件中占据着优势，其通过激光在沉积区域产生熔池并高速运动，材料以粉末或丝状直接进入高温熔区，融化后逐层沉积，从而成型出这些大型零件的毛坯。然而，现有成型出的大型零件的毛坯容易形成孔洞裂纹等缺陷，孔洞裂纹等缺陷会导致部件的疲劳寿命急剧下降，无法满足做为承载构件的要求。
[0003]而且，在对这些大型零件进一步加工时，需要将这些大型零件搬运至进一步加工的加工设备上，造成二次定位，使得通过生产线中的增减材加工设备生产出的大型零件的加工质量降低。
[0004]鉴于上述的缺陷，有必要提供一种新的复合加工设备。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种复合加工设备，旨在解决现有的零件通过生产线中的增减材加工设备依次加工出来的质量低的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出的复合加工设备包括加工台架、增材微锻装置、减材装置及驱动组件，所述加工台架包括支撑架和工作台，所述支撑架上设有增材区和减材区，所述工作台与所述支撑架活动连接，所述增材微锻装置设于所述增材区并与所述支撑架活动连接，所述增材微锻装置设有增材模块和微锻模块，所述增材模块用于在所述工作台上将原材料进行增材制作以形成零件，所述微锻模块包括微锻驱动组件和轧制头，所述微锻驱动组件用于驱动所述轧制头相对所述支撑架运动并轧制所述零件，所述减材装置设于所述减材区并与所述支撑架活动连接，所述减材装置用于对所述工作台上的所述零件减材加工，所述驱动组件包括均设于所述支撑架上的第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述工作台在所述增材区与所述减材区之间往复运动，所述第二驱动机构和所述第三驱动机构分别用于驱动所述增材微锻装置和所述减材装置相对所述支撑架运动。
[0007]优选地，所述增材微锻装置包括增材座，所述增材座与所述支撑架活动连接，所述第二驱动机构用于驱动所述增材座相对所述支撑架沿竖直方向运动，所述增材模块包括增材驱动机构及熔覆头，所述增材驱动机构和所述微锻驱动组件均设于所述增材座上，所述增材驱动机构用于驱动所述熔覆头相对所述增材座转动，所述熔覆头用于在所述工作台上将所述原材料进行增材制作以形成所述零件。
[0008]优选地，所述微锻驱动组件包括第一微锻驱动机构和第二微锻驱动机构，所述第一微锻驱动机构设于所述增材座上，所述第二微锻驱动机构与所述增材座转动连接，所述第一微锻驱动机构用于驱动所述第二微锻驱动机构相对所述增材座转动，所述第二微锻驱
动机构用于驱动所述轧制头相对所述增材座运动并轧制所述零件。
[0009]优选地，所述轧制头为轧制轮，所述第二微锻驱动机构设有驱动轴，所述驱动轴与所述轧制头转动连接。
[0010]优选地，所述轧制头与所述熔覆头之间具有间隙d，10mm≤d≤40mm；和/或，所述轧制头的表面涂覆有陶瓷层；和/或，所述复合加工设备还包括水冷器，所述轧制头上设有水冷通道，所述水冷器与所述水冷通道连通。
[0011]优选地，所述复合加工设备还包括送料器和激光器，所述熔覆头设有光学镜头和喷嘴，所述送料器用于盛装所述原材料并将所述原材料送入所述喷嘴内，所述激光器发出的激光通过所述光学镜头熔化所述原材料。
[0012]优选地，所述增材微锻装置还包括监控装置，所述监控装置设于所述增材座上，并位于所述增材模块和所述微锻模块之间；和/或，所述增材模块还包括温度传感器，所述温度传感器设于所述熔覆头处；和/或，所述微锻模块还包括压力传感器，所述压力传感器设于所述轧制头处。
[0013]优选地，所述减材装置包括减材座、减材驱动机构及铣削头，所述减材座与所述支撑架活动连接，所述第三驱动机构用于驱动所述减材座相对所述支撑架运动，所述减材驱动机构用于驱动所述铣削头运动并对所述工作台上的所述零件减材加工。
[0014]优选地，所述支撑架包括基座、立柱、横梁及两个滑动座，所述基座上设有所述增材区和所述减材区，所述横梁设于所述基座上，所述工作台与所述基座滑动连接，所述立柱连接于所述横梁及所述基座之间，两个所述滑动座分别滑动设于所述横梁的两侧，其中一个所述滑动座设于所述增材区的上方，并与所述增材微锻装置沿竖直方向滑动连接，另一个所述滑动座设于所述减材区的上方，并与所述减材装置沿竖直方向滑动连接，所述驱动组件还包括用于驱动所述滑动座相对所述横梁沿横向方向滑动的第四驱动机构。
[0015]优选地，所述工作台上设有转动座，所述增材模块用于在所述转动座上将所述原材料进行增材制作以形成所述零件，所述减材装置用于对所述转动座上的所述零件减材加工。
[0016]本专利技术技术方案中，复合加工设备包括加工台架、增材微锻装置、减材装置及驱动组件，加工台架包括支撑架和工作台，支撑架上设有增材区和减材区，增材微锻装置设于增材区，减材装置设于减材区，工作台、增材微锻装置以及减材装置均与支撑架活动连接，驱动组件包括均设于支撑架上的第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构。当复合加工设备工作时，第一驱动机构驱动工作台至增材区，第二驱动机构驱动增材微锻装置相对支撑架运动，以使增材微锻装置靠近工作台，增材微锻装置的增材模块在工作台上将原材料进行增材制作以形成零件，增材微锻装置的微锻模块包括微锻驱动组件和轧制头，微锻驱动组件驱动轧制头相对支撑架运动，并利用熔池的余温对工作台上的零件轧制，待零件在工作台上成型后，第一驱动机构驱动工作台至减材区，第三驱动机构驱动减材装置相对支撑架运动，以使减材装置靠近工作台，减材装置对工作台上的零件减材加工。本专利技术的复合加工设备通过增材模块在工作台上将原材料进行增材制作，并在增材制作过程中通过微锻模块对零件微锻，再通过减材模块对成型的零件进行减材，从而无需二次装夹即可完成零件加工，使得零件质量高。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术一实施例中复合加工设备的结构示意图；图2为本专利技术一实施例中复合加工设备的另一角度的结构示意图；图3为图2中A处放大示意图；图4为图2中B处放大示意图；图5为本专利技术另一实施例中复合加工设备的结构示意图；图6为本专利技术另一实施例中复合加工设备的另一角度的结构示意图；图7为本专利技术一实施例中增材微锻装置的结构示意图；图8为本专利技术又一实施例中复合加工设备的结构示意图；图9为本专利技术的工作流程图；图10为本专利技术只增材不微锻的金相图；图11为本专利技术增材微锻的金相图。
[0019]附图标号说明：标号名称标号名称1加工台架2212本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合加工设备，其特征在于，包括：加工台架，包括支撑架和工作台，所述支撑架上设有增材区和减材区，所述工作台与所述支撑架活动连接；增材微锻装置，设于所述增材区并与所述支撑架活动连接，所述增材微锻装置设有增材模块和微锻模块，所述增材模块用于在所述工作台上将原材料进行增材制作以形成零件，所述微锻模块包括微锻驱动组件和轧制头，所述微锻驱动组件用于驱动所述轧制头相对所述支撑架运动并轧制所述零件；减材装置，设于所述减材区并与所述支撑架活动连接，所述减材装置用于对所述工作台上的所述零件减材加工；驱动组件，包括均设于所述支撑架上的第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述工作台在所述增材区与所述减材区之间往复运动，所述第二驱动机构和所述第三驱动机构分别用于驱动所述增材微锻装置和所述减材装置相对所述支撑架运动。2.如权利要求1所述的复合加工设备，其特征在于，所述增材微锻装置包括增材座，所述增材座与所述支撑架活动连接，所述第二驱动机构用于驱动所述增材座相对所述支撑架沿竖直方向运动，所述增材模块包括增材驱动机构及熔覆头，所述增材驱动机构和所述微锻驱动组件均设于所述增材座上，所述增材驱动机构用于驱动所述熔覆头相对所述增材座转动，所述熔覆头用于在所述工作台上将所述原材料进行增材制作以形成所述零件。3.如权利要求2所述的复合加工设备，其特征在于，所述微锻驱动组件包括第一微锻驱动机构和第二微锻驱动机构，所述第一微锻驱动机构设于所述增材座上，所述第二微锻驱动机构与所述增材座转动连接，所述第一微锻驱动机构用于驱动所述第二微锻驱动机构相对所述增材座转动，所述第二微锻驱动机构用于驱动所述轧制头相对所述增材座运动并轧制所述零件。4.如权利要求3所述的复合加工设备，其特征在于，所述轧制头为轧制轮，所述第二微锻驱动机构设有驱动轴，所述驱动轴与所述轧制头转动连接。5.如权利要求3所述的复合加工设备，其特征在于，所述轧制头与所述熔覆头之间具有间隙d，10m...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊，胡晓圻，赵豪，陈国超，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：