數(shù)字化五軸激光增材制造成形機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光增材制造領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)字化五軸激光增材制造成形機。
【背景技術(shù)】
[0002]激光增材制造技術(shù)，是以高能量激光束為熱源，以塑料、陶瓷、金屬等粉末為添加材料，直接由CAD數(shù)字模型快速轉(zhuǎn)化為實體零件，是增材制造技術(shù)的重要組成部分，在解決工業(yè)生產(chǎn)中難加工材料、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、快速制造等問題方面有極大的優(yōu)勢。
[0003]激光增材制造技術(shù)制造的金屬零件具有高強度、高尺寸精度、水密性及輕量化特點，在航空航天、國防、醫(yī)療、汽車、電子等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，體現(xiàn)了直接制造金屬零件的優(yōu)越性。金屬零件的激光增材制造技術(shù)已不僅是對鑄、鍛、焊等傳統(tǒng)技術(shù)的補充，其加工過程的高精度和加工材料廣泛性的制造特點使之優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)。
[0004]國內(nèi)現(xiàn)有的激光增材制造設(shè)備，普遍具有成形尺寸小、效率低、成本高等缺點，且無法完成高復(fù)雜性與多工作面的成形工作；開發(fā)高精度、數(shù)字化的激光增材制造成形機，實現(xiàn)工件的低成本、短周期、高復(fù)雜性、多工作面的激光增材制造成形工作，成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種數(shù)字化五軸激光增材制造成形機，可實現(xiàn)工件的高復(fù)雜性、多作業(yè)面的激光增材制造成形工作。
[0006]一種數(shù)字化五軸激光增材制造成形機，其特征在于，包括:主體直線定位系統(tǒng)、激光回轉(zhuǎn)定位系統(tǒng)、冷水機組、送粉器、激光器、外罩體、電控柜，還包括移載式平臺系統(tǒng)。
[0007]進一步地，移載式平臺系統(tǒng)包括加工平臺、驅(qū)動裝置、焊接底座、護罩，加工平臺焊接于矩形管上，通過滑塊與焊接底座上的導(dǎo)軌滑動配合，實現(xiàn)加工工件的便捷更換。
[0008]進一步地，激光回轉(zhuǎn)定位系統(tǒng)包括第一直連電機、激光回轉(zhuǎn)定位底座、激光回轉(zhuǎn)定位直角座、第二直連電機、激光作業(yè)模塊安裝板、激光作業(yè)模塊。
[0009]進一步地，激光回轉(zhuǎn)定位底座安裝于主體直線定位系統(tǒng)中的Z軸運動系統(tǒng)上，第一直連電機與激光回轉(zhuǎn)定位直角座安裝于激光回轉(zhuǎn)定位底座上，且激光回轉(zhuǎn)定位直角座在第一直連電機的驅(qū)動下可繞Z軸方向旋轉(zhuǎn)。
[0010]進一步地，激光作業(yè)模塊安裝板與第二直連電機安裝于激光回轉(zhuǎn)定位直角座上，且激光作業(yè)模塊安裝板在第二直連電機的驅(qū)動下可在規(guī)定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0011]進一步地，激光作業(yè)模塊固定于激光作業(yè)模塊安裝板上。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下幾個方面的優(yōu)勢:
[0013](1)該數(shù)字化五軸激光增材制造成形機采用移載式平臺系統(tǒng)，使得放件、取件更為便捷，減小了工人的工作量；
[0014](2)該數(shù)字化五軸激光增材制造成形機采用五軸聯(lián)動，可實現(xiàn)多工作面、高復(fù)雜性工件的激光增材制造成形工作；
[0015](3)該數(shù)字化五軸激光增材制造成形機運動行程大，從而加大了有效工作幅面，可以實現(xiàn)大尺寸工件的激光增材制造成形工作；
[0016](4)該數(shù)字化五軸激光增材制造成形機成形精度高，指令反饋時間短，更適合精密工件的激光增材制造成形工作；
[0017](5)該數(shù)字化五軸激光增材制造成形機可通過更改各軸尺寸與加工平臺尺寸，實現(xiàn)系列化生產(chǎn)；
[0018](6)該數(shù)字化五軸激光增材制造成形機采用完全專用開放式數(shù)控系統(tǒng)，固化了激光柔性制造工藝參數(shù)，并可隨機選擇路徑起點，提高了加工效率。
【附圖說明】
[0019]圖1與圖2為本發(fā)明的數(shù)字化五軸激光增材制造成形機的整體結(jié)構(gòu)；
[0020]圖3為本發(fā)明的數(shù)字化五軸激光增材制造成形機中主體直線定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；
[0021]圖4為本發(fā)明的數(shù)字化五軸激光增材制造成形機中左X軸運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；
[0022]圖5為本發(fā)明的數(shù)字化五軸激光增材制造成形機中Y軸運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；
[0023]圖6為本發(fā)明的數(shù)字化五軸激光增材制造成形機中Z軸運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；
[0024]圖7為本發(fā)明的數(shù)字化五軸激光增材制造成形機中激光回轉(zhuǎn)定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；
[0025]圖8為本發(fā)明的數(shù)字化五軸激光增材制造成形機中移載式平臺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；
[0026]圖9為本發(fā)明的數(shù)字化五軸激光增材制造成形機中外罩體的結(jié)構(gòu)。
[0027]1——主體直線定位系統(tǒng)，2——激光回轉(zhuǎn)定位系統(tǒng)，3——移載式平臺系統(tǒng)，4——冷水機組，5一一送粉器，6一一激光器，7一一外罩體，8一一電控柜；
[0028]11--機架總體裝配體，12--左X軸運動系統(tǒng)，13--右X軸運動系統(tǒng)，14--Y
軸運動系統(tǒng)，15--Z軸運動系統(tǒng)；
[0029]121——左X梁，122——左X軸滑臺罩，123——左X軸滑臺，124——左X軸驅(qū)動裝置，125——左X軸導(dǎo)軌，126——左X軸緩沖器；
[0030]141——Y梁，142——Y軸導(dǎo)軌，143——Y軸驅(qū)動裝置，144——Y軸滑臺，145——YZ軸滑臺罩，146——Y軸緩沖器；
[0031]151——Z梁，152——Z軸導(dǎo)軌，153——Z軸滑臺，154——Z軸緩沖器；
[0032]21——第一直連電機，22——激光回轉(zhuǎn)定位底座，23——激光回轉(zhuǎn)定位直角座，24—一第二直連電機，25一一激光作業(yè)模塊安裝板，26一一激光作業(yè)模塊；
[0033]31——加工平臺，32——矩形管，33——驅(qū)動裝置，34——焊接底座，35——護罩；
[0034]71一一排風管道，72一一模塊外板，73一一前門體，74一一外罩骨架，75一一后門體。
具體實施方案
[0035]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0036]圖1至圖9提供了本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例，如圖所示，該數(shù)字化五軸激光增材制造成形機包括主體直線定位系統(tǒng)1、激光回轉(zhuǎn)定位系統(tǒng)2、移載式平臺系統(tǒng)3、冷水機組4、送粉器5、激光器6、外罩體7、電控柜8。
[0037]主體直線定位系統(tǒng)1構(gòu)成該數(shù)字化五軸激光增材制造成形機的運動系統(tǒng)，通過NC代碼指令，控制各軸運動，完成對工件的激光增材制造成形工作。
[0038]如圖3所示，主體直線定位系統(tǒng)1，包括機架總體裝配體11、X軸運動系統(tǒng)12和13、Y軸運動系統(tǒng)14、Z軸運動系統(tǒng)15。
[0039]機架總體裝配體11，包括設(shè)備側(cè)支座裝配體和運輸連接