9-銑刀，10-床身，11-X向滑動工作臺，12-A向回轉(zhuǎn)工作臺，13-Z1向立柱滑板，14-Z2向?qū)к墸?5-Z1向伺服電機，16-聯(lián)軸器，17-Z1向滾珠絲桿，18-儲粉器，19-送粉電機，20-Z2向伺服電機，21-聯(lián)軸器，22-Z2向立柱滑板，23-數(shù)控系統(tǒng),24-電氣控制柜,25-Y1向伺服電機,26-第一立柱機構(gòu),27-Y1向?qū)к壔瑝K，28-Y1向?qū)к墸?9-X向?qū)к墸?0-Z1向?qū)к墸?1-Z1向?qū)к壔瑝K，32-B向擺動力矩電機，33-連接法蘭，34-銑削主軸，35-銑頭支架，36-刀具夾持裝置，37-A向旋轉(zhuǎn)伺服電機，38-X向伺服電機,39-光纖激光器,40-氖氣容器,41-支承連接板,42-光纖,43-激光光路轉(zhuǎn)換裝置，44-激光融覆頭支架，45-第二立柱機構(gòu)，46-Z2向?qū)к壔瑝K，47-Y2向?qū)к壔瑝K，48-Y2向?qū)к墸?9-Y2向伺服電機，50-同步送粉裝置，51-氣閥開關(guān)，52-氣體管路，53-送粉管路。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。
[0034]如圖1、圖2、圖3所示，為本發(fā)明面向葉片修復(fù)的激光融覆與自適應(yīng)銑削一體化復(fù)合數(shù)控機床的一個優(yōu)選實例的主視、側(cè)視及A-A向視圖。其主要包括在雙T型床身(10)上安裝用于實現(xiàn)銑削的第一立柱(26)和實現(xiàn)激光融覆堆焊的第二立柱(45)，設(shè)置在床身一端由伺服電機(38)驅(qū)動絲桿(47)帶動滑動工作臺實現(xiàn)X向運動。安裝在滑動工作臺上的旋轉(zhuǎn)工作臺(12)在A向伺服電機(37)驅(qū)動實現(xiàn)連續(xù)360°回轉(zhuǎn)運動，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)工作臺工作端上的夾具(1)上安裝有待修復(fù)葉片(2)，安裝在滑動工作臺的頂尖(3)支撐葉片一端，設(shè)置在第一立柱上銑削主軸(34)安裝有銑刀(9)上用于實現(xiàn)待修復(fù)葉片缺陷部位的切除和激光融覆堆焊完畢后的多余材料加工成形，設(shè)置在第二立柱上的激光融覆頭支架
(44)一端固定在第二立柱滑板端面上，在激光融覆頭支架一端上設(shè)置有激光光路轉(zhuǎn)換裝置
(43)，在激光光路轉(zhuǎn)換裝置底部安裝有氣體保護噴嘴7用于實現(xiàn)金屬粉末的激光融覆堆積層制備。
[0035]如圖4，為本發(fā)明的激光融覆噴嘴的同步送粉與保護氣氛結(jié)構(gòu)示意圖。主要包括光纖激光器39、氖氣容器40、儲粉器18、送粉電機19、同步送粉裝置50、激光光路轉(zhuǎn)換裝置43、氣體保護噴嘴7，儲存在儲粉器的金屬粉末5通過同步送粉裝置50與氖氣混合進入氣體保護噴嘴7的噴口通道實現(xiàn)金屬粉末5與惰性氖氣層4的可控釋放，同時噴射釋放的金屬粉末5被激光束聚焦點處的瞬間高溫加熱形成熔池。
[0036]如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11所示，為本發(fā)明的技術(shù)示范性實施例在葉片修復(fù)過程的各修復(fù)工序原理示意。主要包括首先安裝在機床滑動工作臺11上待修復(fù)葉片2缺陷部位的確定，接著利用機床銑削主軸34上安裝的銑刀9將葉身上的缺陷部位切除，然后在數(shù)控系統(tǒng)23的控制下移動滑動工作臺11至激光融覆工位對切除葉片部位進行金屬粉末的逐層融覆堆積成形，再在數(shù)控系統(tǒng)23的控制下移動滑動工作臺11至銑削工位自動更換坐標測頭8進行融覆層去除余量的坐標測量，數(shù)控系統(tǒng)23根據(jù)坐標測量結(jié)果自動實現(xiàn)融覆層余量加工程序生成，機床自動更換銑刀9進行融覆層余量銑削去除直至加工出精確完整的葉片型面。
[0037]按照上述實施例，便可較佳地實現(xiàn)本發(fā)明。值得說明的是，基于上述設(shè)計原理的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本發(fā)明所公開的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做出的一些無實質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方案的實質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣，故其也應(yīng)當在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.面向葉片修復(fù)的激光融覆與自適應(yīng)銑削一體化復(fù)合數(shù)控機床，其特征在于:包括在雙T型床身(10)上安裝用于實現(xiàn)銑削的第一立柱機構(gòu)(26)和實現(xiàn)激光融覆堆焊的第二立柱機構(gòu)(45)，設(shè)置在床身一端由伺服電機(38)驅(qū)動絲桿(47)帶動滑動工作臺實現(xiàn)X向運動。安裝在滑動工作臺上的旋轉(zhuǎn)工作臺(12)在A向伺服電機(37)驅(qū)動實現(xiàn)連續(xù)360°回轉(zhuǎn)運動，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)工作臺工作端上的夾具(1)上安裝有待修復(fù)葉片(2)，安裝在滑動工作臺的頂尖(3)支撐葉片一端，設(shè)置在第一立柱機構(gòu)上銑削主軸(34)安裝銑刀(9)，設(shè)置在第二立柱機構(gòu)上的激光融覆頭支架(44)安裝有氣體保護噴嘴(7)。2.根據(jù)權(quán)利1所述的面向葉片修復(fù)的激光融覆與自適應(yīng)銑削一體化復(fù)合數(shù)控機床，其特征在于:所述第一立柱機構(gòu)包括Y1向?qū)к壔瑝K(27)、Z1向?qū)к?30)、Z1向?qū)к壔瑝K(31)、Z1向立柱滑板(13)構(gòu)成，安裝立柱下端面的Y1向?qū)к壔瑝K設(shè)置在床身的Y1向?qū)к?28)上，立柱通過伺服電機(25)整體沿著實現(xiàn)Y1向運動，第一立柱上設(shè)置的立柱滑板通過伺服電機(15)驅(qū)動滾珠絲桿(17)沿著Z1向?qū)к墝崿F(xiàn)上下運動，安裝在立柱滑板端面上的力矩電機(32)通過聯(lián)接法蘭(33)與銑削頭架(35) —端固定，在銑削頭架另外一端安裝銑削主軸(34)，在銑削主軸工作端面設(shè)置有刀具夾持裝置(36)。3.根據(jù)權(quán)利1所述的面向葉片修復(fù)的激光融覆與自適應(yīng)銑削一體化復(fù)合數(shù)控機床，其特征在于:所述銑削頭架為L型結(jié)構(gòu)，其一端上以多孔方式布置有螺釘安裝孔，另外一端通過抱箍方式與銑削主軸進行固定。4.根據(jù)權(quán)利1所述的面向葉片修復(fù)的激光融覆與自適應(yīng)銑削一體化復(fù)合數(shù)控機床，其特征在于:所述銑削主軸具有貫穿的軸向通孔，銑刀主軸一端設(shè)置有刀具夾持裝置，通過標準刀柄結(jié)構(gòu)形式可以實現(xiàn)與刀具(9)或坐標測頭(8)連接。5.根據(jù)權(quán)利1所述的面向葉片修復(fù)的激光融覆與自適應(yīng)銑削一體化復(fù)合數(shù)控機床，其特征在于:所述第二立柱機構(gòu)包括Z2向立柱滑板(22)、Z2向?qū)к?30)、Z2向?qū)к壔瑝K(46)、Y2向?qū)к壔瑝K(47)構(gòu)成，安裝立柱下端面的Υ2向?qū)к壔瑝K設(shè)置在床身的Υ2向?qū)к?48)上，立柱通過伺服電機(49)整體沿著實現(xiàn)Υ2向運動，第二立柱上設(shè)置的立柱滑板通過伺服電機(20)驅(qū)動沿著Ζ2向?qū)к墝崿F(xiàn)上下運動，第二立柱Ζ2向?qū)к壵龑γ嬖O(shè)置有支撐板(41)用于支撐氖氣容器(40)，氖氣容器上面設(shè)置有儲粉器(18)和同步送粉裝置(50)，激光融覆頭支架(44) 一端固定在第二立柱滑板端面上，在激光融覆頭支架上設(shè)置有激光光路轉(zhuǎn)換裝置(43)。6.根據(jù)權(quán)利5所述的面向葉片修復(fù)的激光融覆與自適應(yīng)銑削一體化復(fù)合數(shù)控機床，其特征在于:所述激光粉末融覆裝置包括光纖激光器(39)、氖氣容器(40)、儲粉器(18)、送粉電機(19)、同步送粉裝置(50)、激光光路轉(zhuǎn)換裝置(43)、氣體保護噴頭(7)構(gòu)成，儲存在儲粉器的金屬粉末(5)通過同步送粉裝置與氖氣混合后進入噴頭相應(yīng)的噴口通道，實現(xiàn)金屬粉末與惰性氣體的可控釋放。7.根據(jù)權(quán)利6所述的面向葉片修復(fù)的激光融覆與自適應(yīng)銑削一體化復(fù)合數(shù)控機床，其特征在于:所述在激光束聚焦點在X向和Υ2向伺服電機驅(qū)動下進行缺陷切除的單層平面掃描覆蓋，再通過Ζ2向伺服電機的提升噴頭逐層完成整個切除部位的整個體積空間掃描。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種面向葉片修復(fù)的激光融覆與自適應(yīng)銑削一體化復(fù)合數(shù)控機床，主要解決其多次裝夾帶來的余量切削殘留大、易切傷修復(fù)層、人工修磨帶來的加工精度不穩(wěn)定和低效率等問題。本機床主要包括雙T型床身、第一立柱機構(gòu)、第二立柱機構(gòu)、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺、頂尖、銑削主軸和激光粉末融覆裝置組成，第一立柱機構(gòu)滑板上設(shè)置有實現(xiàn)擺動的銑削主軸，銑削主軸上可安裝銑刀或坐標測頭，第二立柱機構(gòu)滑板上設(shè)置有氣體保護噴嘴，葉片裝夾在數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺和頂尖之間實施修復(fù)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，工藝組合靈活，通用性強，修復(fù)去除加工精度佳，成品率高，大大降低了生產(chǎn)成本，具有較好的實用和推廣價值。
【IPC分類】B23P23/04
【公開號】CN105312903
【申請?zhí)枴緾N201410632095
【發(fā)明人】黃智 , 王洪艷, 王立平, 蔣勁茂, 宮大為, 陳士行, 周振武, 李俊英
【申請人】電子科技大學(xué)
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年11月12日