【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光熔覆无缝管，具体地涉及一种超长内孔激光增减材复合制造加工机及其加工方法。
技术介绍
1、无缝管内的介质有很多都带有腐蚀性，受无缝管轧制工艺影响，具有高耐腐性能的无缝管无法直接轧制。采用激光熔覆技术在金属零件表面根据工作需求来选择粉末材料，可以有效地提高零件的耐腐性能。
2、现有的激光熔覆无缝管内孔存在以下问题：
3、在工程上使用的无缝管都很长，通常为3m-12.5m，目前的内孔熔覆头不能进行熔覆，送粉器也不能满足如此长距离的送粉要求；无缝管内孔的圆度、直线度的偏差较大，而激光熔覆对焦距的要求较高，无缝管内孔直径的尺寸及其形位公差如果不能加工到满足激光熔覆对焦距的要求，目前的内孔熔覆头无法正常工作；激光熔覆前，需要对无缝管内孔的表面氧化物进行清除，露出金属光泽，以保证熔覆质量。激光熔覆后，需要对熔覆表面进行加工，去除附着在熔覆表面不能满足探伤要求的杂物，目前没有内孔激光熔覆集增减材加工于一体的加工机。
技术实现思路
1、本专利技术就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种超长内孔激光增减材复合制造加工机及其加工方法；本专利技术能够实现内孔激光熔覆集增减材加工于一体，并且能够满足长距离的送粉要求。本专利技术可对轧制后的无缝管内孔在激光熔覆时能根据管内壁的圆度及直线度自动保持对焦，满足激光熔覆对焦距稳定的要求。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。
3、本专利技术提供一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其
4、进一步地，所述无缝管适配支撑机构包括安装座、上支撑机构、下支撑机构，所述安装座固定连接在所述内孔熔覆激光头上，所述上支撑机构插在所述安装座上部并能够沿着所述安装座上下弹性移动，所述下支撑机构可拆卸地固定连接在所述安装座下部。
5、更进一步地，所述上支撑机构包括两个上支撑轮、两个上支撑杆、两个弹簧，所述上支撑轮、所述上支撑杆、所述弹簧一一对应，所述上支撑轮与所述上支撑杆连接，所述上支撑杆插入至所述安装座上部并在外部套设所述弹簧，所述弹簧两端分别与所述上支撑轮和所述安装座接触，使所述上支撑轮和所述上支撑杆能够在所述弹簧的作用下沿着所述安装座上下适配运动。
6、再更进一步地，所述上支撑轮为万向脚轮。
7、更进一步地，所述下支撑机构包裹两个下支撑轮、两个固定螺栓，每个所述下支撑轮分别通过所述固定螺栓可拆卸地连接在所述安装座上。
8、再更进一步地，所述下支撑轮为万向脚轮。
9、进一步地，所述内孔熔覆激光头上在所述始端粉仓与所述终端粉仓之间还沿着所述内孔熔覆激光头额延伸方向连接有多个中间粉仓，每个所述中间粉仓上端均分别连接有所述排气管并与所述始端粉仓和所述终端粉仓的所述排气管串联，每个所述中间粉仓的下端分别各自连接有所述保护气输出管和所述中间送粉管，所述始端粉仓连接的所述中间送粉管只连接至靠近所述始端粉仓的所述中间粉仓的上端，靠近所述终端粉仓的所述中间粉仓连接的所述中间送粉管连接所述终端粉仓上端，其他所述中间粉仓连接的所述中间送粉管均连接至后端的所述中间粉仓上端。
10、进一步地，所述排气管串联延伸至所述终端粉仓的底部后还连接有保护器喷嘴。
11、进一步地，所述支座通过内部可旋转的丝杠与所述支座上的升降电机输出轴连接，所述固定座与所述旋转丝杠螺纹配合，通过所述升降电机的旋转带动所述固定座沿着所述旋转丝杠上下位移。
12、本专利技术还提供一种超长内孔激光增减材复合制造加工机的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：
13、1、测量无缝管的长度与内径；
14、2、根据所述无缝管的管长将所述床头箱和支座分别在所述床身的两端移动，使所述无缝管能够放置在所述托轮上；
15、3、根据所述无缝管的管径和所述砂轮机的砂轮中心高度调整所述固定的高度，进而调整所述内孔熔覆激光头的高度；
16、4、移动所述床头箱，使所述床头箱的卡盘能够稳定地夹持所述无缝管的外径；
17、5、在所述内孔熔覆激光头的前端固定好所述砂轮机的砂轮，准备进行磨削加工，所述无缝管适配支撑机构只安装两个所述上支撑机构和安装座，根据所述无缝管的管径调整好所述上支撑轮位置，保证弹簧的预压力；
18、6、使所述床头箱旋转并调整到所需要的速度；
19、7、使所述支座向所述无缝管内移动，并调整到所需要的进给速度，直至所述无缝管的内孔全部磨削完成并能够满足激光熔覆要求；
20、8、准备进行激光熔覆加工，按照激光熔覆要求将一个所述上支撑机构和两个所述下支撑机构同时安装在所述安装座上，调整所述下支撑轮的高度以满足激光熔覆的焦距要求且保证砂轮不能与孔的内壁接触，调整所述上支撑轮的位置及弹簧压紧力以满足激光熔覆要求；
21、9、连接送粉器、保护气起源、激光器等其他器件；
22、10、调整所述支座的移动速度，满足激光熔覆的进给要求；
23、11、开始激光熔覆加工并将所述无缝管的内孔全部熔覆完成。
24、12、拆下所述下支撑机构，再重复所述步骤5-7进行磨削加工；
25、13、移动所述支座，将所述内孔熔覆激光头全部移出所述无缝管外，松开所述床头箱的卡盘并将所述床头箱移动至所述无缝管外，将加工完成的所述无缝管吊出加工机，完成一根所述无缝管的加工。
26、本专利技术的有益效果。
27、本专利技术能够实现内孔激光熔覆集增减材加工于一体，实现设备的一机多用性，节约成本；同时采用多级接力式送粉方式，解决了送粉器送粉距离有限的问题，送粉的气体最终汇聚到一起作用在熔池上，对激光熔覆起到了保护的作用；另外提供的无缝管适配支撑机构能够使激光熔覆加工过程时的焦距基本保持不变，满足了激光内孔熔覆的要求和质量。
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1.一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，包括床身（1），所述床身（1）上布置有直线导轨并沿着所述直线导轨的方向设置有多个托轮（3），所述床身（1）上在所述导轨的一端与所述直线导轨配合地设置有用于连接无缝管（4）的带有卡盘的床头箱（2），另一端设置有与所述直线导轨相配合的支座（22），所述床头箱（2）和所述支座（22）能够沿着所述直线导轨移动，所述支座（22）上设置有固定座（23），所述固定座（23）能够通过设置在所述支座（22）上的升降电机（24）的控制而上下移动，所述固定座（23）上连接有内孔熔覆激光头（13），所述内孔熔覆激光头（13）上沿着所述直线导轨的方向设置有始端粉仓（16）和终端粉仓（6），所述始端粉仓（16）和所述终端粉仓（6）的上端均设置有排气管（14），各所述排气管（14）串联延伸至所述终端粉仓（6）的底部，所述始端粉仓（16）的上端连接有送粉器粉末输出管（17），所述始端粉仓（16）下端连接有保护气输出管（18）和中间送粉管（19），所述中间送粉管（19）还连接至所述终端粉仓（6）的进料端，所述终端粉仓（6）下端设置有出粉管（20），所述内孔熔覆
2.根据权利要求1所述的一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述无缝管适配支撑机构包括安装座（10）、上支撑机构、下支撑机构，所述安装座（10）固定连接在所述内孔熔覆激光头（13）上，所述上支撑机构插在所述安装座（10）上部并能够沿着所述安装座（10）上下弹性移动，所述下支撑机构可拆卸地固定连接在所述安装座（10）下部。
3.根据权利要求2所述的一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述上支撑机构包括两个上支撑轮（7）、两个上支撑杆（8）、两个弹簧（9），所述上支撑轮（7）、所述上支撑杆（8）、所述弹簧（9）一一对应，所述上支撑轮（7）与所述上支撑杆（8）连接，所述上支撑杆（8）插入至所述安装座（10）上部并在外部套设所述弹簧（9），所述弹簧（9）两端分别与所述上支撑轮（7）和所述安装座（10）接触，使所述上支撑轮（7）和所述上支撑杆（8）能够在所述弹簧（9）的作用下沿着所述安装座（10）上下适配运动。
4.根据权利要求3所述的一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述上支撑轮（7）为万向脚轮。
5.根据权利要求2所述的一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述下支撑机构包裹两个下支撑轮（11）、两个固定螺栓（12），每个所述下支撑轮（11）分别通过所述固定螺栓（12）可拆卸地连接在所述安装座（10）上。
6.根据权利要求5所述的一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述下支撑轮（11）为万向脚轮。
7.根据权利要求6所述的一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述内孔熔覆激光头（13）上在所述始端粉仓（16）与所述终端粉仓（6）之间还沿着所述内孔熔覆激光头（13）额延伸方向连接有多个中间粉仓（15），每个所述中间粉仓（15）上端均分别连接有所述排气管（14）并与所述始端粉仓（16）和所述终端粉仓（6）的所述排气管（14）串联，每个所述中间粉仓（15）的下端分别各自连接有所述保护气输出管（18）和所述中间送粉管（19），所述始端粉仓（16）连接的所述中间送粉管（19）只连接至靠近所述始端粉仓（16）的所述中间粉仓（15）的上端，靠近所述终端粉仓（6）的所述中间粉仓（15）连接的所述中间送粉管（19）连接所述终端粉仓（6）上端，其他所述中间粉仓（15）连接的所述中间送粉管（19）均连接至后端的所述中间粉仓（15）上端。
8.根据权利要求1所述的一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述排气管（14）串联延伸至所述终端粉仓（6）的底部后还连接有保护器喷嘴（21）。
9.根据权利要求1所述的一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述支座（22）通过内部可旋转的丝杠与所述支座（22）上的升降电机（24）输出轴连接，所述固定座（23）与所述旋转丝杠螺纹配合，通过所述升降电机（24）的旋转带动所述固定座（23）沿着所述旋转丝杠上下位移。
10.一种超长内孔激光增减材复合制造加工机的加工方法，利用权利要求1-9中任一项所述的超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，包括床身（1），所述床身（1）上布置有直线导轨并沿着所述直线导轨的方向设置有多个托轮（3），所述床身（1）上在所述导轨的一端与所述直线导轨配合地设置有用于连接无缝管（4）的带有卡盘的床头箱（2），另一端设置有与所述直线导轨相配合的支座（22），所述床头箱（2）和所述支座（22）能够沿着所述直线导轨移动，所述支座（22）上设置有固定座（23），所述固定座（23）能够通过设置在所述支座（22）上的升降电机（24）的控制而上下移动，所述固定座（23）上连接有内孔熔覆激光头（13），所述内孔熔覆激光头（13）上沿着所述直线导轨的方向设置有始端粉仓（16）和终端粉仓（6），所述始端粉仓（16）和所述终端粉仓（6）的上端均设置有排气管（14），各所述排气管（14）串联延伸至所述终端粉仓（6）的底部，所述始端粉仓（16）的上端连接有送粉器粉末输出管（17），所述始端粉仓（16）下端连接有保护气输出管（18）和中间送粉管（19），所述中间送粉管（19）还连接至所述终端粉仓（6）的进料端，所述终端粉仓（6）下端设置有出粉管（20），所述内孔熔覆激光头（13）端部连接有砂轮机（5），所述内孔熔覆激光头（13）上在靠近所述砂轮机（5）处连接有无缝管适配支撑机构。
2.根据权利要求1所述的一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述无缝管适配支撑机构包括安装座（10）、上支撑机构、下支撑机构，所述安装座（10）固定连接在所述内孔熔覆激光头（13）上，所述上支撑机构插在所述安装座（10）上部并能够沿着所述安装座（10）上下弹性移动，所述下支撑机构可拆卸地固定连接在所述安装座（10）下部。
3.根据权利要求2所述的一种超长内孔激光增减材复合制造加工机，其特征在于，所述上支撑机构包括两个上支撑轮（7）、两个上支撑杆（8）、两个弹簧（9），所述上支撑轮（7）、所述上支撑杆（8）、所述弹簧（9）一一对应，所述上支撑轮（7）与所述上支撑杆（8）连接，所述上支撑杆（8）插入至所述安装座（10）上部并在外部套设所述弹簧（9），所述弹簧（9）两端分别与所述上支撑轮（7）和所述安装座（10）接触，使所述上支撑轮（7）和所述上支撑杆（8）能够在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李运强，刘豫，张静波，韩红凤，李佳，陈海涛，
申请(专利权)人：沈阳大陆激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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