一种增材复合微轧制的轴表面修复系统及方法

本发明涉及增材轴修复技术领域，尤其涉及一种增材复合微轧制的轴表面修复系统及方法。

背景技术：

在大型机器中，轴类零件是必不可少的一类零件，而在长期的使用过程中，不可避免的会存在一些表面的磨损或划痕，从而影响机器的正常使用，这些大型机器中的轴类零件大都造价不菲，因而对失效的轴类零件进行表面修复具有重大的意义，一方面，减少了企业维修机器的成本，另一方面，通过修复轴而不是重新制造新的轴，大大提高了资源利用率和节约了成本。

目前国内进行磨损轴修复的方法主要有电弧堆焊、激光熔覆、热喷涂及电镀等，其中，电镀法的镀层结合强度较低，耐磨性差，镀层的镀厚能力有限且工艺繁琐；热喷涂法虽然修复层的结合强度较高，但是变形大，不适合大面积修复；电弧堆焊方法和激光熔覆方法本质上来说都是相当于在基体表面利用高温进行焊接的堆积，且相对而言工艺过程较为简单，因而目前在自动化修复方面应用最多的还是电弧堆焊方法和激光熔覆方法。

然而电弧堆焊方法和激光熔覆方法在实施过程中，都不可避免的会对轴类零件基体产生相应的热影响，而热影响区内的组织变化和强度退化将直接影响轴类零件的服役寿命和安全性；另外堆焊层或激光熔覆层的冶金质量难以控制，易产生气孔及未熔合等冶金缺陷，这两项因素导致修复后的轴的整体性能无法达到重新投入使用的要求，这严重制约了轴类零件修复后的再使用。

技术实现要素：

本发明提供一种增材复合微轧制的轴表面修复系统及方法，同步实现增材轴修复及对修复部分进行微轧制，综合改善修复后轴的微观组织和力学性能，提高修复后轴的整体性能，修复后的轴可以重新投入使用。

本发明提供一种增材复合微轧制的轴表面修复系统，包括：框架，所述框架上设有多组沿圆周方向均布的旋压单元，构造出中部磨损轴修复区域；所述旋压单元包括第一驱动装置、第一导轨、第一滑块和轧辊，所述第一驱动装置和所述第一导轨固定于所述框架上，所述第一驱动装置的输出端与所述第一滑块相连，所述第一滑块可移动地设置在所述第一导轨上，所述轧辊与所述第一滑块相连且所述轧辊的辊面与所述中部磨损轴修复区域的磨损轴的周向面相对设置，用于对所述磨损轴上的增材堆积层旋压；加热机构，设置于所述框架上，用于基于设定温度值对所述磨损轴加热；增材打印机构，设置于所述框架上，用于对所述磨损轴打印所述增材堆积层。

根据本发明提供的一种增材复合微轧制的轴表面修复系统，所述框架为y型框架，所述y型框架包括三个分支架，所述分支架设有与所述中部磨损轴修复区域相连通的安装通道，所述第一驱动装置与所述安装通道的顶壁相连，所述第一导轨分别设置在所述安装通道的两侧内壁上。

根据本发明提供的一种增材复合微轧制的轴表面修复系统，还包括机床平台，所述机床平台上设有所述框架、传动进给装置和支撑装置，所述传动进给装置包括轴向驱动装置、丝杠和旋转驱动装置，所述轴向驱动装置的输出轴与所述丝杠相连，所述旋转驱动装置通过第一丝杠滑块与所述丝杠相连且所述旋转驱动装置的输出轴通过卡盘与所述磨损轴相连，所述支撑装置通过第二丝杠滑块与所述丝杠相连且位于所述旋转驱动装置和所述框架之间，用于支撑所述磨损轴。

根据本发明提供的一种增材复合微轧制的轴表面修复系统，所述机床平台上设有第二导轨，所述框架和所述轴向驱动装置分别位于所述第二导轨的两端，所述旋转驱动装置和所述支撑装置的底部分别设有第二滑块，所述第二滑块可移动地设置在所述第二导轨上。

根据本发明提供的一种增材复合微轧制的轴表面修复系统，所述支撑装置包括：升降机构和弧形支撑架，所述升降机构设置于所述第二滑块上，所述弧形支撑架连接于所述升降机构的上端，所述弧形支撑架的内壁设有多个沿周向均匀分布的凹槽，所述凹槽内设有滚子。

根据本发明提供的一种增材复合微轧制的轴表面修复系统，还包括预加热机构，所述预加热机构包括：

升降支架，靠近所述框架设置于所述机床平台上；

双摇杆机构，分别设置于所述升降支架的上端两侧；

第二驱动装置，设置于所述升降支架上且所述第二驱动装置的输出端与所述双摇杆机构相连；

感应加热线圈，所述感应加热线圈与所述双摇杆机构相连，用于对所述磨损轴预加热。

根据本发明提供的一种增材复合微轧制的轴表面修复系统，所述加热机构和所述增材打印机构分别为三组，所述加热机构和所述增材打印机构分别环绕所述磨损轴周向均布。

根据本发明提供的一种增材复合微轧制的轴表面修复系统，所述增材打印机构包括曲柄滑块机构、固定座和增材打印头，所述曲柄滑块机构设置于所述框架上，所述曲柄滑块机构的曲柄端与所述固定座相连，所述固定座通过转盘轴承与所述增材打印头相连。

根据本发明提供的一种增材复合微轧制的轴表面修复系统，所述中部磨损轴修复区域的两侧分别设有温度传感器和用于检测所述磨损轴修复后的表面平整度的直线度传感器，所述旋转驱动装置上设有位移传感器。

本发明还提供一种增材复合微轧制的轴表面修复系统的修复方法，包括：

基于设定温度值，通过加热机构对磨损轴加热；

通过增材打印机构对磨损轴的表面打印增材堆积层；

通过旋压单元对增材堆积层旋压。

本发明提供的一种增材复合微轧制的轴表面修复系统及方法，通过加热机构基于设定温度值对磨损轴加热，通过增材打印机构对磨损轴的表面打印增材堆积层，通过圆周布置的多组旋压单元对增材堆积层旋压微轧制，从而在热轧制过程中引入了压变形，有利于减少有害的拉应力形成，同时促进增材堆积层的晶粒细化，减少修复层的裂纹趋势，相比于传统单一的增材修复，在微观组织与力学性能两方面同时进行改善，实现了磨损轴修复后修复层整体性能的提升，修复后的轴可以重新投入使用。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的增材复合微轧制的轴表面修复系统的正面示意图；

图2是本发明提供的增材复合微轧制的轴表面修复系统的轴测视图；

图3是本发明提供的旋压单元、加热机构与增材打印机构的装配图；

图4是图3的局部示意图；

图5是本发明提供的轧辊的结构示意图；

图6是本发明提供的增材打印机构的结构示意图；

图7是本发明提供的支撑装置的结构示意图；

图8是本发明提供的预加热机构的结构示意图；

图9是本发明提供的修复方法流程图；

图10是本发明提供的修复原理结构示意图；

图11是本发明提供的螺旋线形式的修复示意图；

附图标记：

1：框架；101：分支架；102：安装通道；

201：第一驱动装置；202：第一导轨；203：第一滑块；

204：轧辊；205：中部磨损轴修复区域；3：磨损轴；

4：加热机构；5：增材打印机构；501：曲柄滑块机构

502：固定座；503：增材打印头；504：转盘轴承；

6：机床平台；701：轴向驱动装置；702：丝杠；

703：旋转电机；704：减速箱；705：第一丝杠滑块；

706：卡盘；8：支撑装置；801：第二丝杠滑块；

802：升降机构；803：弧形支撑架；804：滚子；

9：第二导轨；901：第二滑块；10：预加热机构；

11：升降支架；12：双摇杆机构；13：升降支架的平台；

14：第二驱动装置；15：感应加热线圈；16：温度传感器；

17：直线度传感器；18：位移传感器；19：圆柱滚子轴承。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1-图8描述本发明的增材复合微轧制的轴表面修复系统。

根据本发明的一方面实施例，本发明提供一种增材复合微轧制的轴表面修复系统，如图1-图4所示，主要包括：框架1、旋压单元、加热机构4和增材打印机构5，其中，框架1上设有多组沿圆周方向均布的旋压单元，构造出中部磨损轴修复区域205，可以理解的是，该中部磨损轴修复区域205用于放置磨损轴3的修复轴段。

每组旋压单元包括第一驱动装置201、第一导轨202、第一滑块203和轧辊204，第一驱动装置201和第一导轨202固定于框架1上，第一驱动装置201的输出端与第一滑块203的顶部相连，第一滑块203可移动地设置在第一导轨202上，轧辊204通过圆柱滚子轴承19与第一滑块203的底部相连且轧辊204的辊面与中部磨损轴修复区域205的磨损轴3的周向面相对设置，通过第一驱动装置201驱动第一滑块203在第一导轨202上移动，进而带动轧辊204下压使轧辊204对磨损轴3的修复轴段上的增材堆积层旋压微轧制。

具体的，第一驱动装置201可以带动轧辊204在第一位置和第二位置切换，在第一位置，轧辊204的辊面与磨损轴3的修复轴段上的增材堆积层抵接相切或下压，在第二位置，轧辊204远离磨损轴3运动。

第一驱动装置201的具体种类不受特别限制，本发明实施例优选为电动缸，电动缸的推杆与第一滑块203相连。

如图5所示，本发明轧辊204的两端分别通过耐热陶瓷圆柱滚子轴承与第一滑块203的底部相连，轧辊204的截面采用了弧形设计，具体的：轧辊的底部辊面与两侧面的连接处边缘设有圆角过渡，可以有效防止第一驱动装置下压时给予的承力f集中于轧辊的中部，影响微轧制效果，通过设置圆角过渡可以使轧辊的承力分散均匀，提高微轧制效果。

加热机构4设置于框架1上，用于基于设定温度值对磨损轴3的修复轴段加热。

加热机构4的具体种类不受限制，本发明实施例优选为感应加热装置，感应加热装置可以与控制器相连，实时控制磨损轴的加热温度，具体的：工作时，通过实时感应加热装置控制可锻温度区间为900-1100℃的适合磨损轴材料的设定值。

增材打印机构5设置于框架1上，通过加热机构4基于设定温度值对磨损轴3加热，通过增材打印机构5对磨损轴3的修复轴段表面打印增材堆积层进行修复，通过圆周布置的多组旋压单元对增材堆积层旋压微轧制，从而在热轧制过程中引入了压变形，有利于减少有害的拉应力形成，同时促进增材堆积层的晶粒细化，减少修复层的裂纹趋势，相比于传统单一的增材修复，在微观组织与力学性能两方面同时进行改善，实现了磨损轴修复后修复层整体性能的提升，修复后的轴可以重新投入使用。

在本发明的该实例中，如图2-图4所示，框架1为y型框架，y型框架包括三个分支架101，每个分支架101设有与中部磨损轴修复区域205相连通的安装通道102，第一驱动装置201与安装通道102的顶壁相连，第一导轨202分别设置在安装通道102的两侧内壁上，便于第一滑块203在两侧的第一导轨202上滑动，第一滑块203如图4所示为上下滑动，对于其他第一滑块因视角不同，设置的方位应做适当匹配的理解。

可以理解的是，本发明通过将三组旋压单元设置成围绕磨损轴3沿圆周方向均匀分布的方式，即相邻两组旋压单元的圆周面上的弧角分别为120°，可以使轧辊204在旋压施力时，磨损轴3的内应力为零，即磨损轴3在径向的变形量为零，具有稳定性，大幅提高了磨损轴表面的修复精度。

为了提高y型框架的整体强度和稳定性，相邻两个分支架的外壁之间还倾斜连接有加强筋，形成三角形稳定结构，并且底部的加强筋也可以便于将y型框架支撑固定在机床平台6上。

如图1和图2所示，本发明轴表面修复系统还包括机床平台6，机床平台6上设有框架1、传动进给装置和支撑装置8，其中，传动进给装置包括轴向驱动装置701、丝杠702和旋转驱动装置，轴向驱动装置701的输出轴与丝杠702的左端相连，旋转驱动装置通过其侧面设置的第一丝杠滑块705与丝杠702相连，且旋转驱动装置的输出轴通过卡盘706与磨损轴3的第一端相连，磨损轴3的第二端，即修复轴段伸入中部磨损轴修复区域205。支撑装置8通过其侧面设置的第二丝杠滑块801与丝杠702相连且位于旋转驱动装置和框架1之间，用于支撑磨损轴3。

在该实施例中，轴向驱动装置701的具体种类不受限制，本发明优选为交流伺服电机，交流伺服电机带动丝杠702旋转，通过第一丝杠滑块705与丝杠702的配合实现旋转驱动装置的轴向移动，进而带动磨损轴3的左右轴向移动。

并且，旋转驱动装置优选为旋转减速电机，包括旋转电机703和减速箱704，减速箱704设置于机床平台6上，且减速箱704的侧面设有与丝杠702相连的第一丝杠滑块705，旋转电机703固定于减速箱704上，且旋转电机703的输出轴与减速箱704的输入轴相连，减速箱704的输出轴通过卡盘706与磨损轴3的第一端相连，旋转电机703通过减速箱704带动磨损轴3实现旋转。

在一些示例中，本发明旋转电机703和卡盘706的具体种类不受限制，本发明旋转电机703优选为交流伺服电机，卡盘706优选为三爪卡盘。

因此，本发明传动进给装置可以实现磨损轴3的旋转和轴向进给，并且传动进给装置可由普通机床改造而得，方案便于实施，设备制造简单成本低。

作为进一步的改进，如图2所示，机床平台6上设有第二导轨9，框架1和轴向驱动装置701分别位于第二导轨9的左右两端，减速箱704和支撑装置8的底部分别设有第二滑块901，第二滑块901可移动地设置在第二导轨9上，通过该设置，可以使旋转驱动装置和支撑装置8左右轴向的进给更为流畅快捷。

如图7所示，作为一种实施方式，支撑装置8主要包括：第二滑块901、升降机构802和弧形支撑架803，升降机构802设置于第二滑块901上，弧形支撑架803连接于升降机构802的上端，通过升降机构802驱动弧形支撑架803上下移动，进而可以调节弧形支撑架803内磨损轴3的高度，实现对不同轴径磨损轴的适应性。

本发明升降机构802的具体种类不受特别限制，只要可以驱动弧形支撑架803上下移动即可，例如可以是液压缸、电动缸或气缸等。

可以理解的是，本发明弧形支撑架803的外径和弧度与磨损轴3相匹配，以便更好地对磨损轴3支撑。

另外，在弧形支撑架803的内壁上设有多个沿周向均匀分布的凹槽，凹槽内设有滚子804。在该实施例中，凹槽和滚子804设置为八个，凹槽将八个滚子804卡在特定位置，使其在支撑磨损轴3的同时不影响磨损轴3的旋转自由度。

如图1和图8所示，本发明轴表面修复系统还包括预加热机构10，预加热机构10主要包括：升降支架11、双摇杆机构12、第二驱动装置14和感应加热线圈15，其中，升降支架11靠近框架1的左侧设置于机床平台6上，双摇杆机构12分别设置于升降支架11的上端两侧，具体的，双摇杆机构12的底端与升降支架11的上端相连；第二驱动装置14的连接端设置于升降支架的平台13上，升降支架的平台13位于升降支架11的上端，且第二驱动装置14的输出端与双摇杆机构12的杆体相连，为双摇杆机构12提供动力，感应加热线圈15与双摇杆机构12的上端相连，用于对磨损轴3的修复轴段预加热。

通过第二驱动装置14驱动双摇杆机构12运动带动感应加热线圈15转动，在该实施例中，如图8所示，感应加热线圈15进一步为感应加热线圈罩，感应加热线圈罩的运动包括向上打开和向下罩住磨损轴3，从而为磨损轴的安装提供方便。

并且，感应加热线圈罩为半弧形，其外径和弧度与磨损轴相匹配，以便更好地对磨损轴贴近加热，对磨损轴的修复轴段进行预加热提温至900-1100℃的适合磨损轴材料的设定值。

与上述实施例不同的是，该实施例感应加热线圈罩也可以设置为上下弧口对称设置的两个半弧形感应加热线圈罩，进行开闭，可以理解的是，处于下方的感应加热线圈罩应与机床平台6具有一定距离，设置位置应以不影响其做开闭运动为宜。

双摇杆机构12为本领域常规结构，主要包括多个铰接的杆体，可以进行转动，此处不作具体描述。

第二驱动装置14的具体种类不受限制，在该实施例中，第二驱动装置14优选为气缸，气缸的推杆与双摇杆机构12的杆体相连。

如图2-图4所示，加热机构4和增材打印机构5分别设置为三组，且加热机构4和增材打印机构5分别环绕磨损轴3沿圆周方向均匀布置，在修复过程中，一组旋压单元、一组加热机构4和一组增材打印机构5组成一套修复组件进行协同工作，因此，本发明设有三套修复组件进行修复。

如图6所示，增材打印机构5主要包括曲柄滑块机构501、固定座502和增材打印头503，曲柄滑块机构501设置于框架1上，曲柄滑块机构501的曲柄端与固定座502相连，固定座502通过转盘轴承504与增材打印头503相连，通过上述设置可以实现增材打印头503的相对旋转和径向进给，即可以调节增材打印头503的打印姿态。

可以理解的是，曲柄滑块机构501为本领域常规结构，其工作原理此处不作具体描述。

如图1所示，中部磨损轴修复区域205处的框架1左侧设有温度传感器16，用于实时检测磨损轴3的修复温度，根据温度传感器16的反馈值，控制感应加热装置工作，维持正在修复的磨损轴3温度为设定的可锻温度区间。在该实施例中，温度传感器16优选为红外温度传感器，也可以为其他种类的温度传感器。

并且，框架1的右侧设有直线度传感器17，且直线度传感器17安装在机床平台6上，用于检测所述磨损轴修复后的表面平整度，具体的：直线度传感器采集的磨损轴修复后表面的形状，如果峰谷相差较多，增大轧辊的下压量使修复后表面更为平整。

此外，旋转驱动装置的减速箱704上设有位移传感器18，通过比较轴向驱动装置701输入的位移量和位移传感器18采集的位移值，可以获得磨损轴3因受热产生的变形量，然后反馈给轴向驱动装置701，对轴向驱动装置701的控制值进行补偿，使磨损轴3的进给复合预设的螺旋线进给形式，以便完成整个修复轴段的修复。

基于上述实施例，可以理解的是，本发明整个修复系统设有控制器，控制器主要与第一驱动装置201、加热机构4、增材打印机构5、传动进给装置、支撑装置8、预加热机构10、温度传感器16、直线度传感器17和位移传感器18等元器件相连，用于控制整个系统的自动化运行，调节好上述元器件的相关参数后，可完全自动进行堆焊修复，无需人工手动操作。可以理解的是，相关参数例如可以是转速、温度、打印参数等，根据本发明的上述实施例可以得到的参数均可以进行设定。

根据本发明的另一方面的实施例，下面对本发明提供的增材复合微轧制的轴表面修复系统的修复方法进行描述，可以理解的是，下文描述的修复方法与上文描述的增材复合微轧制的轴表面修复系统可相互对应参照。

如图9和图10所示，本发明增材复合微轧制的轴表面修复系统的修复方法，主要包括：

s1：基于设定温度值，通过加热机构对磨损轴加热。

通过控制器设定可锻温度区间为900-1100℃的适合磨损轴材料的设定值，然后通过加热机构4维持该温度设定值，持续对磨损轴3的修复轴段加热，结合旋压单元的轧辊204旋压微轧制形成热轧制。

s2：通过增材打印机构对磨损轴的表面打印增材堆积层。

通过增材打印头503对磨损轴3的修复轴段的表面打印增材堆积层进行堆积修复。

s3：通过旋压单元对增材堆积层旋压。

需要说明的是，本发明上述步骤s1-s3没有明确的先后顺序，一般为如图10所示的同步操作。

因此，本发明修复方法在热轧制过程中引入了压变形，有利于减少有害的拉应力形成，同时促进增材堆积层的晶粒细化，减少修复层的裂纹趋势，相比于传统单一的增材修复，在微观组织与力学性能两方面同时进行改善，实现磨损轴修复后修复层整体性能的提升。

基于上述可组合的实施例，本发明增材复合微轧制的轴表面修复系统的修复方法具体可包括以下步骤。

第一步：控制第二驱动装置14打开预加热机构10的感应加热线圈15，控制支撑装置8的升降机构802向下运动，控制轴向驱动装置701将支撑装置8向左移动，然后放入并通过卡盘706实现磨损轴3的夹持，调整升降机构802完成对磨损轴3的支撑。

第二步：根据磨损轴需要修复轴段直径的大小，通过控制双摇杆机构12与升降支架11的相对位置调节感应加热线圈15的高度，然后控制第二驱动装置14放下感应加热线圈15，控制轴向驱动装置701将磨损轴3的修复轴段移动至感应加热线圈15下，控制旋转驱动装置进行磨损轴3的旋转，从而对需要修复轴段进行预加热提温至900-1100℃的适合磨损轴材料的设定值。

第三步：控制轴向驱动装置701将需要修复轴段移动到框架1的中部磨损轴修复区域205，如图10所示，根据修复轴段直径的大小，控制第一驱动装置201调整轧辊204的径向位置，使热轧制下压量为每层增材堆积层高度的30％-50％(具体数值根据材料不同而略有差异)，通过曲柄滑块机构501和转盘轴承504对增材打印头503的姿态进行调整，使增材打印落点在轴向上位于轧辊的辊面中间，使轧制更为均匀，并且增材打印落点在周向上与轧辊相距10mm-20mm，使得在增材打印落点随距离变远的冷却过程中找到轧制的最佳温度，在径向上符合相应增材打印头类型的最佳距离，进而提高打印效果。

第四步：控制轴向驱动装置701和旋转驱动装置进行联动，如图11所示，使磨损轴3以螺旋线(三条螺旋线a，b，c)形式连续进给，此螺旋线线数n＝3，根据增材打印头单道焊缝的宽度w和焊缝之间的搭接率r，计算得到相邻两焊道中心线距离(螺距)，

螺距p＝(1-r)*w，其导程角根据公式计算得到，其中，n为螺旋线数，p为螺距，d为修复轴段直径，为导程角。

上述导程角同时也是轧辊侧面与磨损轴中心线的夹角；同时，根据温度传感器16的反馈值，实时控制加热机构4工作，保持正在修复的修复轴段温度为设定的900-1100℃的可锻温度区间，使增材打印头503开始工作，轧辊204由摩擦力被带动对增材堆积层进行旋压修复，并且通过比较轴向驱动装置701输入的位移量和位移传感器18采集的位移值，可以获得磨损轴3因受热产生的变形量，然后反馈给轴向驱动装置701，对轴向驱动装置701的控制值进行补偿，使磨损轴3的进给符合预设的螺旋线形式；由直线度传感器17采集的磨损轴修复后表面的形状，如果峰谷相差较多，增大轧辊204的下压量使修复后表面更为平整，随着磨损轴的持续进给，完成修复。

第五步：待磨损轴3冷却，打开预加热机构10，控制轴向驱动装置701将支撑装置8和卡盘706向左移动，取下修复后的磨损轴。

因此，本发明修复方法采用了圆周布置的多组旋压单元，通过控制磨损轴进给的速度，可实现多线数的螺旋线形式的修复，极大地提高了磨损轴修复的效率，并且实现了增材复合微轧制轴修复过程的高度集成化，通过预加热机构和加热机构进行温度控制，通过增材打印机构修复以及旋压单元微轧制，利用本发明修复系统及方法可完成磨损轴的修复工作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。