[发明专利]一种水轮机转轮增减材复合制造方法

权利要求书

1.一种水轮机转轮增减材复合制造方法，其特征在于，转轮叶片（2）的制造包括以下步骤：

a、将叶片（2）模型按STL格式导入至增材设备，并将叶片（2）模型自适应分层切片，确定增材制造参数，设定增材制造参数完成；

b、设定增材制造参数完成后，增材设备利用高能束制造所有叶片（2）至设定好的层数；

c、增材所有叶片（2）至设定好的层数后，利用刀具切削对所有叶片（2）同步进行加工，去除多余的余量，并修正叶片（2）完成变形，叶片（2）修正完成后，再次利用高能束增材制造所有叶片（2）至下一设定的层数；

d、循环上述增材所有叶片（2）至设定好的层数，利用刀具切削对所有叶片（2）同步进行加工，去除多余的余量，并修正叶片（2）完成变形的步骤，直至所有的叶片（2）整体完成并修正完成。

2.根据权利要求1所述的一种水轮机转轮增减材复合制造方法，其特征在于，还包括制造上冠（3）的步骤和制造下环（1）的步骤。

3.根据权利要求2所述的一种水轮机转轮增减材复合制造方法，其特征在于，所述的转轮叶片（2）是在上冠（3）上直接采用增减材复合加工方式进行制造，然后将带有叶片（2）的上冠（3）与下环（1）组焊形成整体转轮。

4.根据权利要求2所述的一种水轮机转轮增减材复合制造方法，其特征在于，所述的转轮叶片（2）经增减材复合加工完成后，与制造好的上冠（3）和下环（1）分别组焊形成整体转轮。

5.根据权利要求1所述的一种水轮机转轮增减材复合制造方法，其特征在于，所述自适应分层切片是先对叶片（2）模型进行倾斜度分析，再针对叶片（2）模型成型方向（6）倾斜度更大的区域采用较小层厚的切片，针对叶片（2）模型成型方向（6）倾斜度更小的区域采用较大层厚的切片。

6.根据权利要求1所述的一种水轮机转轮增减材复合制造方法，其特征在于，所述增材制造参数包括分层参数、加工速度、保护气体充盈、预热温度、高能束的能量大小、持续时间、运动轨迹划分、加工过程中的温度控制和保护气体控制。

7.根据权利要求6所述的一种水轮机转轮增减材复合制造方法，其特征在于，所述分层参数由刀具的切削范围、增材的变形需求和对增减材效率的需求决定。

8.根据权利要求1所述的一种水轮机转轮增减材复合制造方法，其特征在于，所述高能束为激光束、电弧、等离子束或电子束的一种。

9.根据权利要求1所述的一种水轮机转轮增减材复合制造方法，其特征在于，在步骤c和步骤b中的任意两次相邻刀具切削进行加工的减材过程中设置有部分重叠区域。

10.根据权利要求1所述的一种水轮机转轮增减材复合制造方法，其特征在于，所述叶片（2）的增材与利用刀具切削过程采用多轴联动的方式。