本實(shí)用新型涉及激光增材制造領(lǐng)域，特別涉及一種五軸加工中心激光增材制造裝置。

背景技術(shù)：

金屬零件的激光快速成型制造是一種成型復(fù)雜零件的新技術(shù)，激光快速成型的一個(gè)有發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用領(lǐng)域就是零件的成型修復(fù)，包括制造過(guò)程中誤加工損傷零件的快速修復(fù)，以及服役過(guò)程中失效零件的快速修復(fù)。但作為一種近凈成型技術(shù)，其所制造的零件往往只能作為一種預(yù)成型件，在實(shí)際的工程產(chǎn)品中使用還需后續(xù)的精加工工序。傳統(tǒng)的五軸加工中心的激光增材制造工藝是分別在不同的加工機(jī)床上進(jìn)行成型和加工，難以實(shí)現(xiàn)零件的一體化制造，結(jié)果增加了工件的運(yùn)輸、裝夾定位調(diào)整以及數(shù)控編程的時(shí)間。特別是在零件的制造過(guò)程中，編程和調(diào)整的時(shí)間和費(fèi)用往往會(huì)超過(guò)零件的實(shí)際有效加工時(shí)間，增加了制造成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型通過(guò)提供一種五軸加工中心激光增材制造裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中五軸加工中心的激光增材制造需要在不同的加工機(jī)床上進(jìn)行成型和加工工序，難以實(shí)現(xiàn)零件的一體化制造的技術(shù)問(wèn)題，在同一機(jī)床上實(shí)現(xiàn)了零件的成型及加工，減少了工件的運(yùn)輸、裝夾定位調(diào)整以及數(shù)控編程的時(shí)間，降低了零件的制造成本。

本實(shí)用新型提供了一種五軸加工中心激光增材制造裝置，所述裝置包括：支架、導(dǎo)軌、運(yùn)動(dòng)單元、激光熔覆頭及刀柄；

所述導(dǎo)軌固定在所述支架上，所述支架固定在所述五軸加工中心上；

所述運(yùn)動(dòng)單元設(shè)置在所述導(dǎo)軌上，所述運(yùn)動(dòng)單元沿所述導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)；

所述激光熔覆頭設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)單元上，所述刀柄固定在所述激光熔覆頭上，所述五軸加工中心的主軸用于抓取所述刀柄。

進(jìn)一步地，所述運(yùn)動(dòng)單元包括：滑塊、連接板及驅(qū)動(dòng)部件；

所述滑塊設(shè)置在所述導(dǎo)軌上，所述連接板固定在所述滑塊上；

所述激光熔覆頭設(shè)置在所述連接板上；

所述驅(qū)動(dòng)部件固定在所述支架上，所述驅(qū)動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)端與所述連接板固定連接，所述驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)所述連接板運(yùn)動(dòng)，所述連接板帶動(dòng)所述滑塊在所述導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括：行程調(diào)節(jié)件及行程調(diào)節(jié)件安裝座；

所述行程調(diào)節(jié)件與所述行程調(diào)節(jié)件安裝座連接，所述行程調(diào)節(jié)件安裝座固定在所述支架上；

所述行程調(diào)節(jié)件設(shè)置在所述導(dǎo)軌上，用于限制所述滑塊在所述導(dǎo)軌上的最大位移。

進(jìn)一步地，所述支架包括：橫板及豎板；所述橫板及所述豎板固定連接；所述行程調(diào)節(jié)件安裝座、導(dǎo)軌及所述驅(qū)動(dòng)部件固定在所述橫板上；

所述豎板與所述五軸加工中心固定連接。

進(jìn)一步地，所述支架還包括：加強(qiáng)板；所述加強(qiáng)板與所述橫板及所述豎板固定連接。

進(jìn)一步地，所述橫板與所述豎板互相垂直。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括：刀軸固定銷(xiāo)；所述刀軸固定銷(xiāo)與所述激光熔覆頭連接。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)部件為氣缸。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括：連接件；所述驅(qū)動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)端通過(guò)所述連接件與所述連接板固定連接。

進(jìn)一步地，所述連接件為螺栓。

本實(shí)用新型提供的一種或多種技術(shù)方案，至少具備以下有益效果或優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型提供的五軸加工中心激光增材制造裝置，激光熔覆頭設(shè)置在連接板上，刀柄與激光熔覆頭固定連接，滑塊帶動(dòng)激光熔覆頭及刀柄經(jīng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)至五軸加工中心主軸的下方，五軸加工中心的主軸抓取激光熔覆頭及刀柄進(jìn)行成型及加工工序，在同一機(jī)床上實(shí)現(xiàn)了零件的成型及加工的一體化制造，減少了工件的運(yùn)輸、裝夾定位調(diào)整以及數(shù)控編程的時(shí)間，降低了零件的制造成本。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型提供的五軸加工中心激光增材制造裝置，設(shè)置有行程調(diào)節(jié)件,可限制滑塊在導(dǎo)軌上的最大位移，準(zhǔn)確控制滑塊在導(dǎo)軌上的位置。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型提供的五軸加工中心激光增材制造裝置，支架的橫板與豎板垂直固定，便于與五軸加工中心的床身側(cè)面固定連接，支架還設(shè)置有加強(qiáng)板，增加了橫板與豎板之間的連接穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的五軸加工中心激光增材制造裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)提供一種五軸加工中心激光增材制造裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中五軸加工中心的激光增材制造需要在不同的加工機(jī)床上進(jìn)行成型和加工工序，難以實(shí)現(xiàn)零件的一體化制造的技術(shù)問(wèn)題，在同一機(jī)床上實(shí)現(xiàn)了零件的成型及加工，減少了工件的運(yùn)輸、裝夾定位調(diào)整以及數(shù)控編程的時(shí)間，降低了零件的制造成本。

參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種五軸加工中心激光增材制造裝置，該裝置包括：支架、導(dǎo)軌8、運(yùn)動(dòng)單元、激光熔覆頭4、刀柄5、刀軸固定銷(xiāo)6、行程調(diào)節(jié)件7及行程調(diào)節(jié)件安裝座。導(dǎo)軌8固定在支架上，支架固定 在五軸加工中心上。運(yùn)動(dòng)單元設(shè)置在導(dǎo)軌8上，運(yùn)動(dòng)單元沿導(dǎo)軌8運(yùn)動(dòng)。激光熔覆頭4設(shè)置在運(yùn)動(dòng)單元上，刀軸固定銷(xiāo)6固定在激光熔覆頭4上，五軸加工中心的主軸用于抓取刀柄5。

參見(jiàn)圖1，運(yùn)動(dòng)單元包括：滑塊1、連接板2、驅(qū)動(dòng)部件3(本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)部件3采用氣缸)及連接件(本實(shí)施例中，連接件采用螺栓)?；瑝K1設(shè)置在導(dǎo)軌8上，連接板2固定在滑塊1上。激光熔覆頭4設(shè)置在連接板2上開(kāi)設(shè)的凹槽內(nèi)；驅(qū)動(dòng)部件3固定在支架上，驅(qū)動(dòng)部件3的驅(qū)動(dòng)端通過(guò)連接件與連接板2固定連接，驅(qū)動(dòng)部件3驅(qū)動(dòng)連接板2運(yùn)動(dòng)，連接板2帶動(dòng)滑塊1在導(dǎo)軌8上運(yùn)動(dòng)。

參見(jiàn)圖1，支架包括：橫板11、豎板9及加強(qiáng)板10。橫板11及豎板9固定連接，行程調(diào)節(jié)件安裝座、導(dǎo)軌8及驅(qū)動(dòng)部件3固定在橫板11上，橫板11與所述豎板9互相垂直。豎板9與五軸加工中心固定連接。加強(qiáng)板10與橫板11及豎板9固定連接，橫板11、豎板9及加強(qiáng)板10組合為三角形結(jié)構(gòu)，增加了橫板11與豎板9之間的連接穩(wěn)定性。

行程調(diào)節(jié)件7與行程調(diào)節(jié)件安裝座連接，行程調(diào)節(jié)件安裝座固定在支架上，行程調(diào)節(jié)件7設(shè)置在導(dǎo)軌8上，用于限制滑塊1在導(dǎo)軌8上的最大位移。

下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的五軸加工中心激光增材制造裝置的使用方法及工作原理進(jìn)行說(shuō)明：參見(jiàn)圖1，使用時(shí)，因激光熔覆頭4帶有刀柄5，可看作是一把特殊的刀具。氣缸推動(dòng)連接板2運(yùn)動(dòng)，連接板2帶著激光熔覆頭4沿著導(dǎo)軌8滑動(dòng)到行程調(diào)節(jié)件7處停下，同時(shí)五軸加工中心的主軸移動(dòng)到整個(gè)機(jī)構(gòu)這一端，待激光熔覆頭4到位后，五軸加工中心主軸下移，抓取刀柄5，同時(shí)刀軸固定銷(xiāo)6伸入五軸加工中心主軸架內(nèi)，確保在加工時(shí)主軸不旋轉(zhuǎn)，以免損壞整個(gè)機(jī)構(gòu)。待主軸內(nèi)部拉刀機(jī)構(gòu)鎖緊刀柄5后，五軸加工中心主軸上移，使激光熔覆頭4離開(kāi)連接板2頂端的凹槽，氣缸縮回，使連接板2回到初始位置，整個(gè)動(dòng)作完成，此時(shí)原有的五軸激光中心已經(jīng)變成一臺(tái)激光熔覆快速成型設(shè)備。通過(guò)控制五軸加工中心的主軸驅(qū)動(dòng)激光熔覆頭4進(jìn) 行零件的成型工序，通過(guò)控制五軸加工中心的主軸驅(qū)動(dòng)刀柄5進(jìn)行零件的加工工序。

本實(shí)用新型提供的一種或多種技術(shù)方案，至少具備以下有益效果或優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的五軸加工中心激光增材制造裝置，激光熔覆頭設(shè)置在連接板上，刀柄與激光熔覆頭固定連接，滑塊帶動(dòng)激光熔覆頭及刀柄經(jīng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)至五軸加工中心主軸的下方，五軸加工中心的主軸抓取激光熔覆頭及刀柄進(jìn)行成型及加工工序，在同一機(jī)床上實(shí)現(xiàn)了零件的成型及加工的一體化制造，減少了工件的運(yùn)輸、裝夾定位調(diào)整以及數(shù)控編程的時(shí)間，降低了零件的制造成本。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的五軸加工中心激光增材制造裝置，設(shè)置有行程調(diào)節(jié)件,可限制滑塊在導(dǎo)軌上的最大位移，準(zhǔn)確控制滑塊在導(dǎo)軌上的位置。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的五軸加工中心激光增材制造裝置，支架的橫板與豎板垂直固定，便于與五軸加工中心的床身側(cè)面固定連接，支架還設(shè)置有加強(qiáng)板，增加了橫板與豎板之間的連接穩(wěn)定性。最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。