[发明专利]一种基于电弧增材和高能束流减材的复合制造方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于电弧增材和高能束流减材的复合制造方法及装置，其首先建立待加工金属零件的三维模型，获得三维模型的STL文件，对该STL文件进行切片处理，获得电弧增材加工路径和高能束流减材加工路径，并设定电弧增材加工参数和高能束流减材加工参数；然后利用电弧增材制造机器人和高能束流减材制造机器人分别根据电弧增材加工路径和加工参数以及高能束流减材加工路径和加工参数进行电弧增材制造和高能束流减材制造的协同加工，实现金属零件的增减材制造。本发明可一次性快速生产出高精度、高性能且具有复杂形貌特征的金属零件，具有金属零件加工精度高，表面质量好等优点。

主权项

1.一种基于电弧增材和高能束流减材的复合制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)建立待加工金属零件的三维模型，获得三维模型的STL文件，对该STL文件进行切片处理，获得电弧增材加工路径和高能束流减材加工路径，并设定电弧增材加工参数和高能束流减材加工参数；(2)利用电弧增材制造机器人根据所述电弧增材加工路径和加工参数进行电弧增材制造，利用高能束流减材制造机器人根据所述高能束流减材加工路径和加工参数进行高能束流减材制造，即电弧增材制造和高能束流减材制造分别由各自对应的且彼此相互独立的机器人实现，并且相互独立控制的电弧增材制造和高能束流减材制造协同加工，所述电弧增材制造机器人和高能束流减材制造机器人通过工业总线进行数据传输，所述协同加工具体采用如下方式进行：当电弧增材制造机器人堆焊一层或几层金属零件之后，将该机器人的焊枪移到不干扰高能束流减材制造机器人工作的位置，紧接着利用高能束流减材制造机器人进行减材制造，减材完成后，将高能束流减材制造机器人移到不干扰电弧增材制造机器人工作的位置，如此往复，直至完成整个零件的成形，通过相互独立控制的电弧增材制造和高能束流减材制造的协同作用实现具有复杂形貌特征的且孔隙率小于0.1％的大尺寸金属零件的加工；或者，当电弧增材制造机器人堆焊一层或几层金属零件之后，电弧增材制造机器人不移动，将放置金属零件的工作平台移动到高能束流减材制造机器人工作的位置，之后利用高能束流减材制造机器人进行减材工作，减材完成后，将工作平台移动到电弧增材制造机器人工作的位置，如此往复，直至完成整个零件的成形，通过相互独立控制的电弧增材制造和高能束流减材制造的协同作用实现具有复杂形貌特征的且孔隙率小于0.1％的大尺寸金属零件的加工。