一种五轴加工中心激光增材制造装置的制作方法

文档序号:12210878阅读:511来源:国知局

本实用新型涉及激光增材制造领域,特别涉及一种五轴加工中心激光增材制造装置。



背景技术:

金属零件的激光快速成型制造是一种成型复杂零件的新技术,激光快速成型的一个有发展潜力的应用领域就是零件的成型修复,包括制造过程中误加工损伤零件的快速修复,以及服役过程中失效零件的快速修复。但作为一种近净成型技术,其所制造的零件往往只能作为一种预成型件,在实际的工程产品中使用还需后续的精加工工序。传统的五轴加工中心的激光增材制造工艺是分别在不同的加工机床上进行成型和加工,难以实现零件的一体化制造,结果增加了工件的运输、装夹定位调整以及数控编程的时间。特别是在零件的制造过程中,编程和调整的时间和费用往往会超过零件的实际有效加工时间,增加了制造成本。



技术实现要素:

本实用新型通过提供一种五轴加工中心激光增材制造装置,解决了现有技术中五轴加工中心的激光增材制造需要在不同的加工机床上进行成型和加工工序,难以实现零件的一体化制造的技术问题,在同一机床上实现了零件的成型及加工,减少了工件的运输、装夹定位调整以及数控编程的时间,降低了零件的制造成本。

本实用新型提供了一种五轴加工中心激光增材制造装置,所述装置包括:支架、导轨、运动单元、激光熔覆头及刀柄;

所述导轨固定在所述支架上,所述支架固定在所述五轴加工中心上;

所述运动单元设置在所述导轨上,所述运动单元沿所述导轨运动;

所述激光熔覆头设置在所述运动单元上,所述刀柄固定在所述激光熔覆头上,所述五轴加工中心的主轴用于抓取所述刀柄。

进一步地,所述运动单元包括:滑块、连接板及驱动部件;

所述滑块设置在所述导轨上,所述连接板固定在所述滑块上;

所述激光熔覆头设置在所述连接板上;

所述驱动部件固定在所述支架上,所述驱动部件的驱动端与所述连接板固定连接,所述驱动部件驱动所述连接板运动,所述连接板带动所述滑块在所述导轨上运动。

进一步地,所述装置还包括:行程调节件及行程调节件安装座;

所述行程调节件与所述行程调节件安装座连接,所述行程调节件安装座固定在所述支架上;

所述行程调节件设置在所述导轨上,用于限制所述滑块在所述导轨上的最大位移。

进一步地,所述支架包括:横板及竖板;所述横板及所述竖板固定连接;所述行程调节件安装座、导轨及所述驱动部件固定在所述横板上;

所述竖板与所述五轴加工中心固定连接。

进一步地,所述支架还包括:加强板;所述加强板与所述横板及所述竖板固定连接。

进一步地,所述横板与所述竖板互相垂直。

进一步地,所述装置还包括:刀轴固定销;所述刀轴固定销与所述激光熔覆头连接。

进一步地,所述驱动部件为气缸。

进一步地,所述装置还包括:连接件;所述驱动部件的驱动端通过所述连接件与所述连接板固定连接。

进一步地,所述连接件为螺栓。

本实用新型提供的一种或多种技术方案,至少具备以下有益效果或优点:

本实用新型提供的五轴加工中心激光增材制造装置,激光熔覆头设置在连接板上,刀柄与激光熔覆头固定连接,滑块带动激光熔覆头及刀柄经导轨运动至五轴加工中心主轴的下方,五轴加工中心的主轴抓取激光熔覆头及刀柄进行成型及加工工序,在同一机床上实现了零件的成型及加工的一体化制造,减少了工件的运输、装夹定位调整以及数控编程的时间,降低了零件的制造成本。

进一步,本实用新型提供的五轴加工中心激光增材制造装置,设置有行程调节件,可限制滑块在导轨上的最大位移,准确控制滑块在导轨上的位置。

进一步,本实用新型提供的五轴加工中心激光增材制造装置,支架的横板与竖板垂直固定,便于与五轴加工中心的床身侧面固定连接,支架还设置有加强板,增加了横板与竖板之间的连接稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的五轴加工中心激光增材制造装置结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例通过提供一种五轴加工中心激光增材制造装置,解决了现有技术中五轴加工中心的激光增材制造需要在不同的加工机床上进行成型和加工工序,难以实现零件的一体化制造的技术问题,在同一机床上实现了零件的成型及加工,减少了工件的运输、装夹定位调整以及数控编程的时间,降低了零件的制造成本。

参见图1,本实用新型实施例提供了一种五轴加工中心激光增材制造装置,该装置包括:支架、导轨8、运动单元、激光熔覆头4、刀柄5、刀轴固定销6、行程调节件7及行程调节件安装座。导轨8固定在支架上,支架固定 在五轴加工中心上。运动单元设置在导轨8上,运动单元沿导轨8运动。激光熔覆头4设置在运动单元上,刀轴固定销6固定在激光熔覆头4上,五轴加工中心的主轴用于抓取刀柄5。

参见图1,运动单元包括:滑块1、连接板2、驱动部件3(本实施例中,驱动部件3采用气缸)及连接件(本实施例中,连接件采用螺栓)。滑块1设置在导轨8上,连接板2固定在滑块1上。激光熔覆头4设置在连接板2上开设的凹槽内;驱动部件3固定在支架上,驱动部件3的驱动端通过连接件与连接板2固定连接,驱动部件3驱动连接板2运动,连接板2带动滑块1在导轨8上运动。

参见图1,支架包括:横板11、竖板9及加强板10。横板11及竖板9固定连接,行程调节件安装座、导轨8及驱动部件3固定在横板11上,横板11与所述竖板9互相垂直。竖板9与五轴加工中心固定连接。加强板10与横板11及竖板9固定连接,横板11、竖板9及加强板10组合为三角形结构,增加了横板11与竖板9之间的连接稳定性。

行程调节件7与行程调节件安装座连接,行程调节件安装座固定在支架上,行程调节件7设置在导轨8上,用于限制滑块1在导轨8上的最大位移。

下面对本实用新型实施例提供的五轴加工中心激光增材制造装置的使用方法及工作原理进行说明:参见图1,使用时,因激光熔覆头4带有刀柄5,可看作是一把特殊的刀具。气缸推动连接板2运动,连接板2带着激光熔覆头4沿着导轨8滑动到行程调节件7处停下,同时五轴加工中心的主轴移动到整个机构这一端,待激光熔覆头4到位后,五轴加工中心主轴下移,抓取刀柄5,同时刀轴固定销6伸入五轴加工中心主轴架内,确保在加工时主轴不旋转,以免损坏整个机构。待主轴内部拉刀机构锁紧刀柄5后,五轴加工中心主轴上移,使激光熔覆头4离开连接板2顶端的凹槽,气缸缩回,使连接板2回到初始位置,整个动作完成,此时原有的五轴激光中心已经变成一台激光熔覆快速成型设备。通过控制五轴加工中心的主轴驱动激光熔覆头4进 行零件的成型工序,通过控制五轴加工中心的主轴驱动刀柄5进行零件的加工工序。

本实用新型提供的一种或多种技术方案,至少具备以下有益效果或优点:

本实用新型实施例提供的五轴加工中心激光增材制造装置,激光熔覆头设置在连接板上,刀柄与激光熔覆头固定连接,滑块带动激光熔覆头及刀柄经导轨运动至五轴加工中心主轴的下方,五轴加工中心的主轴抓取激光熔覆头及刀柄进行成型及加工工序,在同一机床上实现了零件的成型及加工的一体化制造,减少了工件的运输、装夹定位调整以及数控编程的时间,降低了零件的制造成本。

本实用新型实施例提供的五轴加工中心激光增材制造装置,设置有行程调节件,可限制滑块在导轨上的最大位移,准确控制滑块在导轨上的位置。

本实用新型实施例提供的五轴加工中心激光增材制造装置,支架的横板与竖板垂直固定,便于与五轴加工中心的床身侧面固定连接,支架还设置有加强板,增加了横板与竖板之间的连接稳定性。最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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