[发明专利]双机械臂激光-等离子复合铣削增减材制造设备与方法

摘要

本发明公开了一种双机械臂激光‑等离子复合铣削增减材制造设备，其特征在于，包括成型密封室、保护气气瓶、特制刀具库、集成控制系统、铣削机械臂、两轴变位机、熔池监控系统、增材机械臂、沉积增材系统以及铣削加工系统。本发明结合了等离子增材制造和激光增材制造的特点，有选择地使用等离子增材制造和激光增材制造，能够实现高效率、高质量的加工复杂零件，扩宽其工程应用前景。本发明还引进高速铣削，可以将零件的成型精度进一步提高工件，并降低表面粗糙度。本发明通过采用双机械臂结合两轴变位机协同工作系统，可实现空间曲面等复杂零件以及大尺寸零件的制造以及大型构件的修复。

主权项

1.一种双机械臂激光-等离子复合铣削增减材制造设备，其特征在于，包括成型密封室、保护气气瓶、特制刀具库、集成控制系统、铣削机械臂、两轴变位机、熔池监控系统、增材机械臂、沉积增材系统以及铣削加工系统；/n成型密封室设有密封接头，用于外部管线的接入；增材过程中由保护气气瓶通过密封接头向成型密封室内提供惰性气体进行保护；/n特制刀具库、两轴变位机、熔池监控系统、增材机械臂以及铣削机械臂均位于成型密封室内；增材机械臂和熔池监控系统位于两轴变位机的一侧，铣削机械臂位于两轴变位机另一侧；/n两轴变位机用于提供C轴和A轴方向的转动；/n两轴变位机设有加热垫，用于对加工零件进行加热；所述加热垫通过电缆与成型密封室外部的预热装置连接；预热装置使加热垫温度达到800℃；/n沉积增材系统包括等离子束送丝式焊炬、等离子束送粉式焊炬、送丝机、送粉器、等离子束焊机、激光熔覆头、激光器以及水冷机；等离子束送丝焊炬分别与送丝机和等离子束焊机相连接；等离子束送粉式焊炬分别与送粉器和等离子束焊机相连接；水冷机分别与等离子束焊机和激光器相连接；保护气气瓶分别与送粉器、等离子束焊机和激光熔覆头相连接；激光熔覆头分别与激光器、水冷机和送粉器相连接；/n增材机械臂通过定制快接法兰盘进行激光熔覆头、等离子送粉式焊炬和等离子送丝式焊炬装夹切换；/n铣削加工系统包括空气压缩机、高速电主轴、刀夹和高速铣削刀具；铣削机械臂通过法兰盘与高速电主轴相连接；高速电主轴通过刀夹对高速铣削刀具进行装夹切换；空气压缩机与高速电主轴相连接；/n所述等离子束送丝焊炬、等离子送粉式焊炬、激光熔覆头和高速铣削刀具均设置于特制刀具库内；/n熔池监控系统搭载有高速相机、红外相机和光电二级管，用于实时采集熔池流场和温度场的数据；/n所述沉积增材系统、铣削加工系统、熔池监控系统分别与集成控制系统相连接。/n