[发明专利]基于电子束熔丝的增减材复合制造装置和方法

摘要

本发明公开了一种基于电子束熔丝的增减材复合制造装置和方法，用于解决现有增减材复合加工系统及方法实用性差的技术问题。技术方案是包括电子束增材成形部分、减材加工部分和上位机控制系统。电子束增材成形部分包括发射电子束的电子枪、电子枪偏转控制系统、盛放待加工金属丝的容器、喷头和金属丝送丝机构。减材加工部分包括机械臂，其末端执行器配备有快换装置、内冷式刀具和安装于机械臂的末端执行器，实施减材加工；与内冷式刀具相连的冷却单元，用于内冷式刀具的降温和温度控制。所述增材成形部分和减材加工部分等均放置于真空室内。本发明增减材复合加工，实用性好。

主权项

一种基于电子束熔丝的增减材复合制造装置，其特征在于：包括上位机控制系统(1)、机械臂(2)、内冷式刀具(3)、丝盘(4)、送丝机构(5)、容器(6)、喷头(7)、电子枪(9)、高压电源(10)、偏转控制系统(11)和运动平台(12)；所述的丝盘(4)、送丝机构(5)、容器(6)、喷头(7)、电子枪(9)、高压电源(10)、偏转控制系统(11)和运动平台(12)组成装置的增材加工部分，所述的机械臂(2)和内冷式刀具(3)组成装置的减材加工部分，减材加工部分和增材加工部分的容器(6)、喷头(7)和运动平台(12)位于真空工作室内；所述的运动平台(12)设置在装置的底座上，且能够在X、Y方向上运动并绕Z轴转动；真空工作室为电子束(8)提供压力是1×10‑3Pa的真空工作环境；偏转控制系统(11)根据上位机控制系统(1)的信号控制电子枪(9)发射电子束(8)进行偏转加热，使待加工金属丝熔化成液态，或通过加热喷射区域，使喷射区域达到微熔状态，使喷头(7)喷射的液态金属和逐层堆叠的底层金属实现冶金结合；容器(6)用于盛放待加工金属，喷头(7)与容器(6)连通，用于将熔化的金属喷射到运动平台(12)上的喷射区域；高压电源(10)为电子枪(9)提供工作所需的电压；送丝机构(5)将丝盘(4)上的金属丝输送到容器(6)内，液态金属从喷头(7)喷出；上位机控制系统(1)与装置的减材加工部分和增材加工部分电连接，用于对电子枪(9)、高压电源(10)和偏转控制系统(11)的控制；上位机控制系统(1)还根据待加工零件的分层切片厚度对送丝机构(5)的送丝速度和运动平台(12)的路径速度进行控制；上位机控制系统(1)还用于控制机械臂(2)的运动和内冷式刀具(3)的刀具切换。