一種電弧增材和銑削加工裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電弧增材技術領域，更具體地，涉及一種電弧增材和銑削加工裝置。
【背景技術】
[0002]電弧增材制造技術是采用電弧熔絲工藝進行金屬零件3D成形的工藝過程(WireArc Additive Manufacturing，WAAM)，即采用氬弧焊電弧作為熱源，將金屬絲材恪化逐層沉積從而制造出接近產品設計尺寸要求的三維金屬胚件。
[0003]與其它金屬增材制造技術相比較，電弧增材制造技術具有設備投資少(僅需要焊接電源、運動系統(tǒng)以及控制系統(tǒng))、制造效率高(可達到數(shù)公斤每小時的增材速度)、設備運行穩(wěn)定、運行成本低(由于電-電弧轉換率85%以上，對激光而言，電-光轉換率小于10%，運行成本更低)等優(yōu)點。
[0004]然而，電弧增材制造技術普遍存在加工精度不足的問題，若不進行后續(xù)機加工，很難保證其加工精度達到預期目標。

【發(fā)明內容】

[0005]針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種電弧增材和銑削加工裝置，其目的在于，將銑削加工單元結合至電弧增材單元上，能對電弧增材制造獲得的工件進行精加工，使工件的加工精度滿足使用要求。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種電弧增材和銑削加工裝置，其特征在于，其包括電弧增材單元和銑削加工單元，其中，
[0007]所述銑削加工單元整體設置在機床上，其包括銑削加工頭，
[0008]所述銑削加工單元和所述電弧增材單元相連接，以能整體移動，
[0009]所述電弧增材單元包括焊槍、支撐板、滑塊、固定槽、固定板、步進電機以及絲杠，所述焊槍一端與滑塊固定，所述焊槍另一端穿過支撐板的通孔，所述支撐板與步進電機相固定，所述固定板也與所述步進電機相固定，所述固定槽與所述固定板相固定，所述步進電機的輸出軸連接有絲杠，所述絲杠穿過滑塊上開設的螺紋通孔，以能帶動所述滑塊往復移動，進而帶動焊槍上下移動，所述焊槍內設置有與外接陽極相連的焊絲。
[0010]以上發(fā)明構思中，電弧增材單元和銑削加工單元相連接，可以整體移動，即整體發(fā)生上下、左右以及前后的移動，在步進電機的驅動下，絲杠運動，帶動焊槍相對銑削加工頭上下移動，使銑削加工頭和焊槍具有相對距離差，方便進行增材制造或者是切削加工。
[0011]進一步的，還包括連接，所述連接板一端固定在銑削加工頭，另一端固定在電弧增材單元的固定槽上，以實現(xiàn)所述電弧增材單元和銑削加工單元的連接。
[0012]進一步的，所述固定槽呈矩形體狀，所述滑塊內嵌在所述固定槽內，以在所述固定槽約束下平穩(wěn)上下滑動。
[0013]進一步的，所述電弧增材單元還包括聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器用于將所述步進電機的輸出軸和所述絲杠固定在一起。
[0014]進一步的，所述連接板一端呈筒狀，以供銑削加工頭穿入并與連接板固定，所述連接板另一端呈板狀，以通過緊固件與所述固定槽相固定。
[0015]總體而言，通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，能夠取得下列有益效果:
[0016](1)將電弧增材制造與銑削技術相融合，當進行完金屬增材加工之后，直接進行后續(xù)的銑削加工，有效的解決了電弧增材制造技術普遍存在加工精度不足的問題，同一定位下完成增材制造和銑削兩項工藝，也簡化了工藝流程，大幅度提高加工效率。
[0017]此外，電弧增材制造過程是以高溫液態(tài)金屬熔滴過渡的方式進行的，隨堆積層數(shù)的增加，堆積零件熱積累嚴重、散熱條件差、熔池過熱、難于凝固、堆積層形狀難于控制。特別在零件邊緣堆積時，由于液態(tài)熔池的存在，使得零件的邊緣形態(tài)與成形尺寸的控制變得更加困難，也會不可避免地產生殘余應力、內應力，使零件發(fā)生翹曲變形。焊接應力不但可能引起熱裂紋、冷裂紋、脆性斷裂等工藝缺陷，而且其產生的變形累積會嚴重影響成形件的幾何精度，這種累積誤差到了一定程度甚至會使快速成形過程無法進行下去。這些問題都直接影響零件的冶金結合強度、堆積尺寸精度和表面質量。本發(fā)明裝置能實現(xiàn)堆積完一層或若干層即進行銑削，達到優(yōu)化加工工藝，保證零件的表面質量和尺寸精度的要求。
[0018](2)電弧增材制造即為采用熔化極氣體保護焊進行金屬零件3D打印加工，相比于其他金屬零件增材制造技術，電弧增材制造具有設備投資少，制造效率高，設備運行穩(wěn)定，運行成本低，沉積效率高等優(yōu)點。
[0019](3)通過電機，聯(lián)軸器，絲杠帶動焊槍進行上下移動，有效避免了當完成增材加工和銑削加工時可能產生的結構干涉問題。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實施例中電弧增材和銑削加工裝置的結構示意圖；
[0021]圖2(a)、圖2(b)分別是圖1中電弧增材和銑削加工裝置的主視圖以及側視圖。
[0022]在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中:
[0023]1-電弧增材單元2-銑削加工單元3-連接板
[0024]11-焊槍12-支撐板13-滑塊
[0025]14-固定槽15-固定板16-步進電機
[0026]17-絲杠18-聯(lián)軸器21-銑削加工頭
【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0028]圖1是本發(fā)明實施例中電弧增材和銑削加工裝置的結構示意圖，圖2(a)、圖2(b)分別是圖1中電弧增材和銑削加工裝置的主視圖以及側視圖。由圖可知，本發(fā)明的電弧增材和銑削加工裝置，包括電弧增材單元1和銑削加工單元2。其中，所述銑削加工單元2整體設置在機床上，其包括銑削加工頭21，所述銑削加工單元2和所述電弧增材單元1相連接，以能整體