[發明專利]金屬表面重熔方法及裝置

有效

• 申請號: 201611256503.0
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106825581B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 鎖紅波;朱木兵;邢明
• 申請（專利權）人: 青島卓思三維智造技術有限公司
• 主分類號: B22F3/24
• 分類號: B22F3/24
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所(普通合伙) 37227
• 代理人: 潘晉祥;王月玲

1.一種金屬表面重熔方法，其特征在于，包括以下步驟：

路徑規劃階段，通過CAD/CAM軟件確定熱源沿金屬零件(3)待加工面的行走路徑，進而沿熱源的行走路徑選取多個待加工點，進而根據待加工點所在金屬零件(3)局部待加工面的曲率和位置確定待加工點的法線，進而設定熱源中心軸線與待加工點法線夾角θ值不大于45°；

準備階段，將經過增材制造的金屬零件(3)固定于工作臺(1)上，同時，將熱源輸出件(23)安裝于與工作臺(1)對應的加工單元上；

加工階段，加工單元根據路徑規劃階段的路徑信息帶動熱源輸出件(23)運動，同時，依據待加工點的法線即時調整熱源輸出件(23)與金屬零件(3)待加工點的相對位置，以使θ值不大于45°，

與此同時，啟動熱源輸出件(23)，熱源輸出件(23)向金屬零件(3)待加工點發出熱源，并利用熱源對金屬零件(3)待加工點附近的金屬進行熔化，

與此同時，移動熱源輸出件(23)，實現整個金屬零件(3)待加工面的重熔處理。

2.根據權利要求1所述的金屬表面重熔方法，其特征在于，在路徑規劃階段中，設定熱源中心軸線與該點法線夾角θ值為0°；在加工階段，加工單元即時調整熱源輸出件(23)與該金屬零件(3)待加工點的相對位置，以使θ值趨近于0°。

3.根據權利要求1所述的金屬表面重熔方法，其特征在于，在路徑規劃階段中，加工路徑的寬度與實際熔化時路徑寬度一致，并使所有路徑的集合能夠完全覆蓋待加工面。

4.根據權利要求1所述的金屬表面重熔方法，其特征在于，熱源為激光、電子束、等離子束或電弧其中之一種。

5.根據權利要求1所述的金屬表面重熔方法，其特征在于，在加工階段中，還包括以下步驟：對熱源輸出件(23)進行參數調整，以形成既能夠熔化金屬零件(3)局部待加工面上凹凸起伏的金屬，又能夠使熔化的金屬迅速凝固的淺熔池。

6.根據權利要求5所述的金屬表面重熔方法，其特征在于，在加工階段中，參數調整包括調整熱源輸出功率，熱源聚焦形態，以及熱源輸出件(23)相對于金屬零件(3)待加工面運動速度的過程。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的金屬表面重熔方法，其特征在于：在調整熱源輸出件(23)與金屬零件(3)待加工點的相對位置時，調整金屬零件(3)待加工點的法線與重力方向重合。

8.一種應用于權利要求1-7中任一項所述的金屬表面重熔方法的金屬表面重熔裝置，其特征在于：包括可放置金屬零件的工作臺(1)，以及可對金屬零件工作面重熔的加工單元(2)，工作臺(1)包括底部安裝于地面的U形支撐架(11)，安裝于支撐架(11)且可擺動的擺動件(12)，以及安裝于擺動件(12)且可沿軸向自轉的轉盤(13)，擺動件(12)沿擺動軸線方向的兩端與支撐架(11)的兩側壁連接，轉盤(13)的轉動中心與擺動件(12)靠近支撐架(11)頂部的一端連接。

9.根據權利要求8所述的金屬表面重熔裝置，其特征在于：加工單元(2)包括固定于工作臺(1)一旁的基座(21)，安裝于基座(21)且可轉動的轉動臂(22)，以及安裝于轉動臂(22)且有三個轉動自由度的熱源輸出件(23)。

10.根據權利要求8所述的金屬表面重熔裝置，其特征在于：加工單元(2)為六自由度機械手，熱源輸出件(23)設置于六自由度機械手的末端。