[发明专利]通过材料添加和成形相结合的加工设备与方法

权利要求书

1.一种用于加工零件(100，700)的设备，所述设备包括：

a.加工头(370)和机动轴(311，312，313，314，315)，所述机动轴(311，312，313，314，315)包括使所述头在被称为工作空间的空间内部位移的旋转轴线(314，315)；

b.使所述零件(100)在所述工作空间内部定位和保持就位的装置；

c.其特征在于，所述加工头(370)包括支承材料成形工具的装置(440)和能够供应材料的装置(250，451，452)。

2.一种由根据权利要求1所述的设备实施的方法，其特征在于其包括以下步骤：

i.在添加操作期间，用所述供料装置(250)在零件上设置一材料层(220，820)；

ii.在成形操作期间，用所述成形工具(240，840)对零件的一部分(220，110，810)进行成形；

iii.所述添加操作和所述成形操作是在同一加工阶段中沿着在空间中的三个维度上延伸的路径实现的，所述供料装置和所述成形工具定向为垂直于这些路径。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于其包括：

d.安放在所述加工头(370)上的传感装置(260，460)；

e.用于测量机床空间内的所述传感装置在所述机动轴(311，312，313，314，315)上的位置的装置。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述成形工具是切割工具(240)。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于其包括：

f.将切割运动传递至所述切割工具(240)的装置(440，441)。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于其包括：

g.将切割运动传递至所述零件(700)的装置(364)。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述成形工具包括通过材料的塑性变形而进行成形的工具(840)。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述供料装置包括：

ci.喷嘴(451，452)，所述喷嘴(451，452)包括喷射金属粉末的孔口；

cii.生成与所述喷嘴(451，452)的所述孔口同轴的激光束的装置(454)，所述激光束生成装置(454)能够在粉末被喷射时熔化粉末。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，通过质量基本相同的加工头相继地执行添加操作和成形操作。

10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述成形操作是在之前的所述添加操作期间所设置的材料层(220，820)上执行的沿轮廓切割操作。

11.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述添加操作期间所设置的所述层(220，820)被添加在之前已经受成形操作的表面上。

12.根据权利要求2所述的方法，实施根据权利要求3所述的设备，其特征在于所述方法包括以下步骤：

iv.在成形操作或添加操作之前执行零件感测操作，以便在机床空间内部重新调节所述操作。

13.根据权利要求2所述的方法，使用根据权利要求7所述的设备，其特征在于所述成形操作是增量成形操作。

14.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在所述添加操作中，基部(110，810)和所设置的材料(220，820)具有不同的性质。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于以前的成形操作是增量成形操作。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在通过增量成形而首先成形的表面上添加材料的操作结束时，包括以下步骤：

v.于在以前成形的表面上所设置的所述材料层(820)上执行切割操作。

17.根据权利要求2所述的方法，使用根据权利要求8所述的设备，其特征在于所述方法包括以下步骤：

vi.在步骤(i)至(iii)中制造的零件上放置增加的零部件(930)；

vii.使用所述加工头的激光束将所述增加的零部件(930)焊接至所述零件。