[发明专利]丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造方法及装置

权利要求书

1.丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 通过计算机对三维零件模型进行切片分层处理，生成加工路径，所述加工路径包括电弧熔积路径、激光冲击锻打路径以及铣削路径；根据所述加工路径设定加工参数，所述加工参数包括焊机参数、激光束参数以及铣削参数，根据所述加工参数生成数控加工的代码，并提取加工路径输入至控制器中；

S2. 控制器指令电弧熔积系统开始送丝，再根据步骤S1中所述的电弧熔积路径熔化焊丝，形成熔覆层；

S3. 在形成步骤S2所述的熔覆层时，采用温度传感器对熔覆层区域温度实时监控并将监测的温度实时反馈给计算机；当监测的温度达到设定的激光锻打温度时，控制器控制激光冲击锻打系统按照步骤S1所述的激光冲击锻打路径对零件进行激光冲击锻打加工；

S4. 在丝材电弧熔积与激光冲击锻打加工完成零件的一层结构时，图像传感器把已形成的零件表面形貌数据传输到计算机分析，调整铣削系统的高度，铣削系统根据步骤S1所述的铣削路径对零件表面机械铣削加工；

S5. 当步骤S4中的铣削加工完成后，图像传感器再次测量零件表面形貌数据并上传至计算机分析，重新设定零件下一层结构的加工参数；

S6. 重复步骤S2、S3、S4，直至完成零件最后一层结构的熔积，控制器控制机械铣削系统对零件表面进行精加工处理得到预定零件。

2.根据权利要求1所述的丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造方法，其特征在于，步骤S1中所述三维零件模型及三维零件模型的切片分层处理是在CAD/CAM软件中生成和进行，所述CAD/CAM软件装载于所述计算机上。

3.根据权利要求1所述的丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造方法，其特征在于，步骤S3中，所述激光锻打温度设定为800℃~1000℃。

4.根据权利要求1所述的丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造方法，其特征在于，步骤S3中，控制器控制激光冲击锻打系统运动至激光冲击锻打路径的起始点时，激光冲击锻打系统启动激光器对零件进行激光冲击锻打。

5.根据权利要求1所述的丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造方法，其特征在于，步骤S4中，铣削系统距离零件表面的高度为0.5m~1.65m。

6.根据权利要求1至5任一项所述的丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造方法，其特征在于，电弧熔积加工与激光冲击锻打加工在熔积锻打工位进行，铣削加工在铣削工位进行。

7.丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造装置，其特征在于，包括控制器以及与控制器连接的电弧熔积系统、激光冲击锻打系统、机械铣削系统以及计算机，所述电弧熔积系统、激光冲击锻打系统、机械铣削系统外罩设有外壳；所述外壳内设有工作台，工件活动设置于工作台上。

8.根据权利要求7所述的丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造装置，其特征在于，所述电弧熔积系统包括焊机、与焊机连接的储气罐、与控制器连接的第一六轴机械臂以及与焊机连接的焊枪，所述焊枪连接于第一六轴机械臂的自由端，所述焊枪位于工件的上方。

9.根据权利要求7所述的丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造装置，其特征在于，所述激光冲击锻打系统包括顺次连接的激光器、激光头行走机构以及激光头，所述激光器、激光头行走机构均与控制器连接，所述激光头行走机构与壳体滑动连接，所述激光头一侧、工件上方设有用于监测熔覆层区域温度的温度传感器。

10.根据权利要求7所述的丝材电弧熔积与激光冲击锻打复合增减材制造装置，其特征在于，所述机械铣削系统包括铣削装置以及与控制器连接的第二六轴机械臂，所述铣削装置连接于第二六轴机械臂的输出端；所述铣削装置一侧、工件上方设有用于监测零件表面形貌数据的图像传感器。