[发明专利]一种新型电弧增材与气中电火花电弧铣削减材复合制造装置

权利要求书

1.一种新型电弧增材与气中电火花电弧铣削减材复合制造装置，其特征在于包括电源系统、运动平台、增减材工作头；所述电源系统包括：电弧增材电源、气中电火花电弧铣削减材电源；所述运动平台包括：六轴机器人、控制柜、工作台、基板、堆积件、夹具；所述六轴机器人、所述工作台通过地脚螺栓紧固于地面；所述夹具通过螺栓安装于所述工作台，并夹紧所述基板。

2.如权利要求1所述的一种新型电弧增材与气中电火花电弧铣削减材复合制造装置，其特征在于：

所述增减材工作头包括电弧增材结构和气中电火花电弧铣削减材结构；所述电弧增材结构包括：支架、绝缘套、堆积丝、焊枪；所述焊枪安装于所述绝缘套；所述绝缘套由不导电材质制成，固定于所述支架；所述支架通过螺栓紧固于所述六轴机器人末端；所述堆积丝同轴安装于所述焊枪；所述电弧增材电源输出由导线连接所述工作台和所述焊枪。

3.如权利要求2所述的一种新型电弧增材与气中电火花电弧铣削减材复合制造装置，其特征在于：

所述气中电火花电弧铣削减材结构包括：底座、外唇形密封、内唇形密封、轴承、主轴、压盖、调整环、电极、主动齿轮、电机。

4.如权利要求3所述的一种新型电弧增材与气中电火花电弧铣削减材复合制造装置，其特征在于：

所述底座轴向有尺寸大于所述焊枪外径的通孔，所述底座与所述焊枪同轴安装于所述绝缘套；所述底座内部有气体通道，用于传输压缩二氧化碳；所述底座下部有小型环形槽，该环形槽与气体通道连接；所述底座下部有较大内槽，用于安装所述轴承；所述主轴轴向有尺寸大于所述焊枪外径通孔，通过所述轴承同轴安装于所述底座；所述主轴周向均匀分布气体通道，传输来自所述底座压缩二氧化碳；所述主轴顶部有两道密封槽，位于所述主轴气体通道内侧与外侧，用于密封；所述主轴中部为外齿轮，用于扭矩输入；所述主轴中下部为外螺纹，用于与所述压盖配合；所述主轴下部为外锥面，用于定位与安装所述电极；所述外唇形密封及内唇形密封安装于所述主轴的两道密封槽中，通过挤压变形密封所述底座与所述主轴之间间隙，防止压缩二氧化碳的泄露；所述压盖上部有内螺纹，通过与所述主轴的外螺纹配合安装；所述压盖下部为内锥面，用于定位所述调整环；所述调整环内部为通孔，外部为外锥面，安装于所述电极和所述压盖之间，通过自身挤压变形，紧固所述电极和实现所述电极与所述压盖之间密封；所述电极为空心圆柱，沿周向均匀分布气体通道，气体通道连接至外圆柱面与端面小气孔；所述电极上部为内锥面，用于与所述主轴的定位；所述电极通过所述压盖和所述调整环安装于所述主轴；所述主动齿轮安装于所述电机主轴上，并与所述主轴外齿轮相啮合，用于传输扭矩；所述电机安装于所述底座上；所述气中电火花电弧铣削减材电源输出由导线连接所述工作台和所述底座。

5.如权利要求4所述的一种新型电弧增材与气中电火花电弧铣削减材复合制造装置，其特征在于：

压缩二氧化碳通过所述底座气体通道进入所述底座环形槽，所述主轴气体通道正对所述底座环形槽，压缩二氧化碳由所述底座环形槽进入所述主轴气体通道，所述主轴、所述压盖、所述调整环、所述电极之间形成环形空间，压缩二氧化碳通过所述主轴气体通道进入该环形空间，流入所述电极气体通道，最终由所述电极的外圆柱面与端面小气孔喷出。

6.如权利要求4所述的一种新型电弧增材与气中电火花电弧铣削减材复合制造装置，其特征在于：

所述电机驱动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮与所述主轴外齿轮相啮合，进而驱动所述主轴旋转，所述主轴带动所述压盖、所述调整环、所述电极一同旋转；所述底座与所述焊枪同轴，所述底座与所述主轴同轴，所述主轴与所述电极同轴，因而，所述电极与焊枪同轴；所述焊枪、所述底座、所述支架之间通过所述绝缘套隔离连接，三者之间互相绝缘。

7.如权利要求1所述的一种新型电弧增材与气中电火花电弧铣削减材复合制造装置，其特征在于：

电弧增材制造过程，所述堆积丝与所述基板之间形成电弧，所述堆积丝受热熔化、凝固，在所述六轴机器人的运动下，堆积成特定形状，层层堆积最终形成所述堆积件，气中电火花电弧铣削减材可在每堆积3层或其他层数进行。