[發明專利]一種大型金屬構件增減材制造方法

在審

• 申請號: 202310378152.4
• 申請日: 2023-04-11
• 公開（公告）號: CN116408618A
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 王偉;李汝虎;李濤
• 申請（專利權）人: 成都艾威機械有限公司
• 主分類號: B23P17/00
• 分類號: B23P17/00;B33Y10/00
• 代理公司: 成都佳劃信知識產權代理有限公司 51266
• 代理人: 任遠高

本發明公開了一種大型金屬構件增減材制造方法，包括以下步驟：S1：對工件的模型文件進行切片，將幾何模型按特征分為若干組別，并對切片文件排序命名；S2：對每個切片文件進行加工路徑規劃；S3：通過吹氣冷卻系統進行降溫，溫度合格后進行減材加工；S4：設置增材加工和減材加工的參數S5：對成型的三維實體零件進行測量與特征提取，與CAD模型進行比對，通過減材加工進行再次加工修正；S6：對零件進行去應力退火處理。零件在同一機床上完成，其中凈成型階段通過增材制造加工，成型后通過減材加工來進行精加工和表面處理，避免了傳統多平臺加工時工件夾持所帶來的誤差累積，提高了生產效率，同時也縮短了時間和生產成本。

技術領域

本發明涉及增減材制造技術領域，特別是一種大型金屬構件增減材制造方法。

背景技術

隨著我國航空航天事業不斷發展，對運載火箭、空間站等大型化、整體化制造提出了更高需求。采用高性能金屬結構件尤其是大型整體金屬主承力結構件仍然是減輕飛行器結構重量，提高運載能力和飛行速度的重要技術途徑之一。

而傳統制造方法受到模具、刀具、夾具、量具、人為引入誤差等缺陷，導致生產時間較長，效率低下。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種大型金屬構件增減材制造方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種大型金屬構件增減材制造方法，包括以下步驟：

S1：對工件的模型文件進行切片，將幾何模型按特征分為若干組別，每個組別包含相應輪廓信息的切片文件，并對切片文件排序命名；

S2：對每個切片文件進行加工路徑規劃，并對內外輪廓閉合曲線進行識別，設定掃描起點、掃描間距和填充掃描方法；

S3：通過吹氣冷卻系統進行降溫，并通過溫度檢測系統進行監控，溫度合格后進行減材加工；

S4：設置增材加工和減材加工的參數；

S5：對成型的三維實體零件進行測量與特征提取，與CAD模型進行比對，通過減材加工進行再次加工修正；

S6：對零件進行去應力退火處理。

優選的，步驟S1中，模型文件為STL格式。

優選的，步驟S1中，切片文件按高度方向進行排序命名。

優選的，步驟S2中，路徑規劃包括增材加工路徑和減材切削加工路徑。

優選的，步驟S3中，減材加工的溫度為300～350℃。

優選的，步驟S4中，增材加工的激光功率為1500～1800W，掃描速度為7-8mm/s，送粉速度為70-80g/min，減材加工的切削轉速150-200m/min，進給速度150-180mm/min。

優選的，在增材加工中順時針旋轉60°等間距掃描，掃描間距為0.04-0.06mm。

優選的，在減材加工中每鋪10層粉末進行側面銑削加工，每鋪20層粉末進行上表面銑削加工。

優選的，步驟S6中，退火溫度范圍600～800℃，保溫時間2～5h。

本發明具有以下優點：本發明零件在同一機床上完成，其中凈成型階段通過增材制造加工，成型后通過減材加工來進行精加工和表面處理，避免了傳統多平臺加工時工件夾持所帶來的誤差累積，提高了生產效率，同時也縮短了時間和生產成本。

附圖說明

圖1為制造方法流程的結構示意圖；

圖2為增減材加工工藝規劃的結構示意圖。

具體實施方式