[发明专利]一种电弧增材与电化学减材复合制造装置及方法

权利要求书

1.一种电弧增材与电化学减材复合制造装置，其特征在于，该电弧增材与电化学减材复合制造装置包括冷却槽(1)、电化学减材装置(5)、增材装置(6)、Y轴方向运动平台(8)、X轴方向运动平台(9)、升降运动机构(10)和控制系统，所述Y轴方向运动平台(8)、所述X轴方向运动平台(9)滑动连接在所述升降运动机构(10)上，所述升降运动机构(10)位于冷却槽(1)内部，沿冷却槽(1)高度方向实现升降，与所述Y轴方向运动平台(8)、所述X轴方向运动平台(9)实现X、Y、Z轴三个方向的移动，在所述Y轴方向运动平台(8)上摆放打印样件(7)，所述电化学减材装置(5)、所述增材装置(6)位于冷却槽(1)上方，远离冷却槽(1)方向均固定有支撑驱动机构(4)，冷却槽(1)内部盛装有冷却液(11)。

2.根据权利要求1所述的一种电弧增材与电化学减材复合制造装置，其特征在于，所述支撑驱动机构(4)通过同一机械臂控制，机械臂与所述控制系统连接，机械臂还连接有机器视觉机构。

3.根据权利要求1所述的一种电弧增材与电化学减材复合制造装置，其特征在于，所述升降运动机构(10)包括转动连接在所述冷却槽(1)上下两端的丝杆(2)，丝杆(2)关于冷却槽(1)中部对称设置，丝杆(2)外部螺纹连接有丝杆副(3)，两个丝杆副(3)外部固定连接有承载平台(13)。

4.根据权利要求3所述的一种电弧增材与电化学减材复合制造装置，其特征在于，所述丝杆(2)伸出所述冷却槽(1)底部端固定有伺服电机(12)。

5.根据权利要求4所述的一种电弧增材与电化学减材复合制造装置，其特征在于，所述电化学减材装置(5)下端固定有电化学阴极板。

6.一种电弧增材与电化学减材复合制造方法，利用权利要求1所述的电弧增材与电化学减材复合制造装置，其特征在于，包括下列步骤：

步骤S1、根据增材样件的外观几何尺寸，使用软件进行三维模型的建立，并生成增材制造路径，导入到控制系统中；

步骤S2、启动增材装置的开关，打开焊枪设备的开关，清理基板并将基板固定在工作台上；

步骤S3、焊枪在基板上完成一定层数的增材制造成形后，随着运动装置的移动，机械臂上的机器视觉机构对基板上增材制造的样件的外观三维轮廓形貌进行扫描，将提取的信息导入控制系统中，分析该层的表面精度，通过对比实际工件尺寸和理论三维模型尺寸的细微差异，生成对应的电化学减材运动路径；

步骤S4、打开机械臂的开关，调整电化学装置阴极板，使其与电弧增材加工的增材样件保持适当的距离；

步骤S5、电化学减材装置根据步骤S3生成的运动路径对增材过的样件进行减材加工，消除表面道与道之间的搭接痕迹或者其他原因造成的不平整，提高表面的精度；

步骤S6、增材装置根据控制系统给定的增材路径进行下一阶段的增材制造；

步骤S7、重复步骤S3至步骤S6，直至增材制造样件的完成；

步骤S8、关闭增材装置和机械臂的开关，通过升降运动机构10使工件与电化学减材装置5底部的冷却液11分离，一段时间后，取下基板以及增材成型件。

7.根据权利要求6所述的一种电弧增材与电化学减材复合制造方法，其特征在于，所述增材装置采用熔化极气体保护焊的方法，用于电弧增材制造。

8.根据权利要求6所述的一种电弧增材与电化学减材复合制造方法，其特征在于，所述电化学减材装置内部工作液为腐蚀金属材料的溶液。