[发明专利]一种铣削减材和激光辅助增材复合加工装置及方法

说明书

本发明提供了一种铣削减材和激光辅助增材复合加工装置及方法，包括：架体、激光头、送丝组件和铣刀，其中，所述激光头相对的两个侧面设置所述架体和所述送丝组件，所述送丝组件与所述激光头可拆卸连接，并用于在激光的辅助下对待加工工件进行增材制造；所述架体靠近所述待加工工件的一端设置铣刀，所述铣刀用于对所述待加工工件进行铣削减材。本发明能简便、高效地实现不同直径焊丝的激光辅助增材制造，易于实现对增材制造效率和加工精度的不同要求，适用范围更广，提高了生产效率，也降低了制造成本。

技术领域

本发明涉及金属零件增减材制造技术领域，具体而言，涉及一种铣削减材和激光辅助增材复合加工装置及方法。

背景技术

增材制造技术是基于分层制造原理，采用材料逐层累加的方法，直接将数字化模型制造为实体零件的一种新型制造技术。与传统制造技术相比，增材制造技术具有柔性高、无模具、周期短、不受零件结构和材料限制等一系列优点，在航空航天、汽车、电子、医疗、军工等领域得到了广泛应用。

随着智能装备对零件成形精度的进一步提高，仅仅利用增材制造方法制造的零部件并不能满足产品设计精度的要求，仍需利用传统减材方法进一步加工。将增材制造技术和传统减材技术相结合而提出的激光辅助增减材复合制造技术已然成为行业研究和产品研发的热点。激光辅助增减材复合制造技术，不仅能够保证成形零件的表面粗糙度和成形精度，也极大地提高了制造效率和加工质量。

然而目前激光辅助增减材复合制造技术中，主要以激光、电子束为热源，金属粉末为原料进行增材制造，该方法对粉末尺寸和形状要求较高，且粉料制备耗时耗材，废品率高。虽然目前也有以激光、电弧等为热源，金属焊丝为原料的增材制造方法，但该方法的送丝机构只能输送固定粗细的焊丝，对于加工效率和加工精度要求不同时，就需要不同尺寸的焊丝，而为了输送不同尺寸的焊丝，往往需要更换焊丝输送装置，甚至是将整个装置更换，导致生产成本较高，生产效率较低的问题。

发明内容

本发明解决的问题是现有的激光辅助增减材复合制造设备在更换不同尺寸的焊丝时，生产成本较高，生产效率较低的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种铣削减材和激光辅助增材复合加工装置，包括：架体、激光头、送丝组件和铣刀，其中，

所述激光头相对的两个侧面设置所述架体和所述送丝组件，所述送丝组件与所述激光头可拆卸连接，并用于在激光的辅助下对待加工工件进行增材制造；

所述架体靠近所述待加工工件的一端设置铣刀，所述铣刀用于对所述待加工工件进行铣削减材。

优选地，所述架体包括支座和支架，所述支架垂直设置在所述支座上；

所述激光头相对的两个侧面设置所述支架和所述送丝组件，所述激光头用于发出激光束；

所述送丝组件包括送丝管和送丝管座，所述送丝管的管口朝向所述激光束的焦点设置，并用于将焊丝送至所述激光束的焦点处，所述送丝管座与所述激光头可拆卸连接，并用于固定所述送丝管；

所述铣刀的中轴线和所述激光头的中轴线平行。

优选地，所述送丝管座包括安装板和固定管，所述固定管的内部中空，用于容纳所述送丝管，所述安装板的中部开设有调节孔；

所述激光头上设有用于固定所述安装板的固定座，所述固定座的中间开设有用于容纳所述安装板的容纳槽，螺栓穿过所述固定座与所述调节孔，用于固定所述固定座和所述安装板，并调节所述送丝管和所述激光头的相对位置和角度。

优选地，所述送丝管靠近管口的一端设置成弯曲段，所述送丝管远离管口的一端设置成直管段；

所述送丝组件还包括焊丝预弯组件，所述焊丝预弯组件设置在所述固定管和所述送丝管的弯曲段之间，用于焊丝的弯曲变形。