[发明专利]增减材复合加工中心

说明书

本发明的增减材复合加工中心，增材加工和减材加工均使用同一加工激光头进行加工、并且在增材工艺制造过程中，将粉末推料装置、粉末压实装置和成型件压实紧密装置集合到同一移动单元构件上，能够实现送料和压实工艺共同进行，且移动单元的移动考虑到了加工激光头的加工，限定了激光加工头的加工顺序与移动单元移动方向相适应，进一步提高了加工效率，该加工中心自动化程度高，精度较高，适合航天、航空等制造领域。

技术领域

本发明涉及机械加工工程技术领域，具体涉及一种增减材复合加工中心。

背景技术

在航空制造及检测等高端精密制造领域，需要完成一些特定形状零件的加工，而单纯的通过增材加工或者减材加工已经不能满足要求，迫切需要一种能够局部增材和减材加工交替进行的加工中心，因此增减材复合加工中心应运而生，如专利文献1，其公开了一种增减材复合加工中心，能够对工件进行增材和减材的复合加工，但是，在增材和减材进行切换加工时，刀头需要进行变更，需要对坐标进行重新校对切换复杂；又如专利文献2，其公开了一种增材加工工艺，其使用粉末材料进行铺粉后，使用激光进行烧结加工，而且在激光烧结前考虑到粉末的松散性，在烧结前使用光学石英玻璃面板对粉末进行压紧，在加工过程中，激光透过玻璃面板进行烧结加工，但是由于激光需要透过玻璃面板，因此，可能造成激光由于玻璃的折射而偏离原来轨道，影响加工精度，且在激光烧结的整个过程中，石英玻璃面板均紧贴加工粉末，有可能由于石英玻璃面板将热量导通到需要加工的路径之外，进一步影响加工精度，同时粉末活塞缸和成型活塞缸分别进动作，粉末量供应和成型端的成型件下沉量不协调；又如专利文献3，其公开了一种提高3D打印金属件的致密性的方法，通过两道不同的激光进行打印，第一道激光使合金粉末熔融形成打印层，随后再利用尾随的第二道激光对3D打印得到的打印层进行重熔，其虽然能够使得金属件的致密性得到提高，但是，其合金粉末在进行铺设以及激光熔融粉末的过程为分开的，两个步骤之间并没有衔接性，打印效率不高。

[专利文献1] CN107336023A；

[专利文献2] CN104785780A；

[专利文献3] CN103173760A。

综上所述，现有技术中，均未提供一种无需更换刀具，铺粉、打印前粉末振实、激光打印、打印后续金属件致密性提高四个步骤紧密进行的增减材复合加工中心，基于此，本申请提供了一种增减材复合加工中心。

发明内容

为了克服现有增减材复合加工中心的不足，本发明提供了一种技术方案，一种增减材复合加工中心，包括L型架体、粉末仓、成型仓、进行增材加工和减材加工的加工激光头以及五轴联动机构，L型架体包括底座和背支撑架，粉末仓和成型仓设置于底座内，且上表面与底座上表面平齐，粉末仓和成型仓沿底座水平方向布置，加工激光头通过五轴联动机构连接于背支撑架上，在底座上还设置有移动单元，移动单元包围粉末仓设置，粉末仓内填装有粉末，成型件位于成型仓内，移动单元包括粉末推料装置、粉末压实装置、成型件压实紧密装置和驱动单元，粉末推料装置、粉末压实装置和成型件压实紧密装置围成一框架结构，粉末推料装置和粉末压实装置形成一U型框架结构，驱动单元驱动移动单元运动，将粉末仓内的粉末推送到成型仓内，成型件压实紧密装置连接于U型框架结构末端，并且包括能够对成型件进行压实紧密的设备，在粉末推料装置将粉末推送到成型仓的过程中，成型件压实紧密装置同时对经过加工激光头烧结后的成型件进行压实紧密，提高成型件的力学性能。

优选地，粉末推料装置为推料辊，粉末压实装置为两套，分别设置于推料辊的两端，粉末压实装置包括侧边档杆，套设于侧边档杆上的旋转套筒，旋转套筒上固定设置有一压实板，成型件压实紧密装置包括一固定丝杠，滑动设置于固定丝杠上的滑动底座，滑动底座上可拆卸的设置有强化喷嘴，对加工激光头烧结后的成型件进行冲击强化，侧边档杆一端连接推料辊，另外一端固定连接固定丝杠。

优选地，驱动单元包括驱动滚轮和驱动电机，驱动电机驱动驱动滚轮转动，为驱动滚轮提供转动力，驱动滚轮安装于固定丝杠的两端，在底座表面还设置有与驱动滚轮相配合的运行轨道，驱动滚轮在运行轨道内滚动。