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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN104999080A
(43)申请公布日2015.10.28
(21)申请号CN201510467847.5
(22)申请日2015.08.03
(71)申请人北京理工大学
地址100081北京市海淀区中关村南大街5号
(72)发明人张之敬金鑫叶志鹏叶鑫肖木峥张炳银秦廷海
(74)专利代理机构北京理工大学专利中心
代理人郭德忠
(51)Int.CI
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
一种用于精密微细复杂结构件的复
合增材制造方法
(57)摘要
本发明公开了一种用于精密微细复
杂结构件的复合增材制造方法,主要用于
高精度的、具有复杂微细结构的零件的加
工,属于激光快速成型技术领域;本发明
的基本实施过程如下:第一步,建模与工
艺规划;第二步,激光送丝熔覆形成基底
材料;第三步,激光送丝熔覆成形;第四
步,进行五轴联动复合加工;第五步,按
照步骤三、四的方式逐层沉积及复合加
工,直至最后加工出高精度的金属零件;
第六步,去除基底材料,得到最终的成
品;该方法可以制造微米级的具有复杂内
腔或深槽、薄壁等特征的微细结构件。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种用于精密微细复杂结构件的复合增材制造方法,其特征在于,
第一步,建模与工艺规划:首先通过扫描或建模的方式得到所需加工金属结构件的
三维形状数据;然后根据材料的特点以及三维形状的几何特点进行
工艺规划;
第二步,激光送丝熔覆形成基底材料:按照设计的工艺规划通过激光加工头(1)和
送丝头(2)对金属丝进行激光送丝熔覆,熔化为液态的金属丝在工
作台(3)的转台上表面形成基底材料;
第三步,激光送丝熔覆成形:按照设计的工艺规划通过激光加工头(1)和送丝头(2)
对金属丝进行激光送丝熔覆,熔化为液态的金属丝在基底材料的上表
面逐层沉积形成沉积层;
第四步,进行五轴联动复合加工:待沉积层达到设定层厚时,将工作台(3)的转台
转移到电主轴(4)下方,并利用电主轴(4)与工作台(3)形成的五轴联
动加工系统对沉积层进行复合加工;
第五步,按照步骤三、四的方式逐层沉积及复合加工,直至最后加工出金属结构件;
第六步,去除基底材料:金属结构件加工完毕后,通过切割方法将基底材料去除,
得到最终的成品。
2.如权利要求1所述的一种用于精密微细复杂结构件的复合增材制造方法,其特征
在于,在第一步中,所述工艺规划包括:成形工艺规划以及电
主轴的切削工艺规划;
所述成形工艺规划指成形过程的所有工艺参数,包括激光功率、所选取金属丝的材
质、金属丝的丝径、送丝头(2)的送丝速度、每一层沉积开始之前
工作台(3)沿竖直方向下降的高度、工作台(3)水平轴移动的速度、
工作台(3)转轴的转速及工作台(3)水平轴的数控插补过程;
所述电主轴的切削工艺规划包括刀具的选取、切削进给量、切削深度及切削速度。
3.如权利要求2所述的一种用于精密微细复杂结构件的复合增材制造方法,其特征
在于,所述切削工艺规划的切削为干切削,且在沉积层处于高
温状态下进行。
4.如权利要求1所述的一种用于精密微细复杂结构件的复合增材制造方法,其特征
在于,
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