[发明专利]一种选区激光熔融深孔增补修复装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光熔融成形设备领域，特别是一种针对深孔增补修复技术的装置。

背景技术

在机械零件中，带孔零件一般要占零件总数的50%～80%。随着现代工业产品不断向精密、小型、轻型、高密度和高可靠性的方向发展，孔径越来越小，孔的分布密度越来越大。深孔则是指孔深与直径之比大于10的孔。

在复杂零件深孔特征加工时，普遍加工工艺为：钻孔、扩孔、粗铰孔、精镗深孔型面、精铰孔，加工过程复杂，若加工过程出错，孔深或孔的直径大于要求值，该深孔特征甚至整个零件就会报废。而采用修复技术对出错部位进行填补后再加工可以大大减少因为加工失误存在的材料浪费。另一方面，当深孔经过长时间工作，受到高温高压、重载腐蚀等作用，内表面易磨损，强度和装配精度降低，采用修复技术修复零件深孔部分，是延长产品寿命、降低维护成本的重要方法和手段。

现有的修复技术包括合金镀铁、金属喷丸、焊接处理、同轴送粉激光熔覆等。专利申请号为CN201210495476的发明专利“一种缸类零件的内孔表面损伤修复工艺”介绍了一种使用与缸类零件材质相同的焊丝对缸类零件内孔表面进行旋转施焊处理的修复工艺。该焊接处理工艺解决了镀铁修复存在的结合力不足、易产生起皮、脱层的缺点，降低修复成本。专利申请号为CN200610043181的发明专利“基于激光快速成形机的工模具或零件表面修复方法”。根据零件表面局部损伤情况，利用激光快速成形方法，由激光束进行扫描熔覆处理，对金属零件表面损伤部位进行修复。上诉修复技术，前者关注内孔表面的修复；后者局限于零件的表面修复。对于深孔特征损坏、孔深改变的这类零件的修复，目前普遍采用的修复方法是去除零件的损毁部分，这种方法利用率低、修复周期长、焊接处强度低，材料资源浪费大。深孔增补修复是目前产品修复领域的一项空缺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种选区激光熔融深孔增补修复装置，采用选取激光熔融技术（SLM技术）对深孔进行增补修复，该装置能够采用选区激光熔融方法对深孔内部损伤进行修复。

本发明的技术方案为：一种选区激光熔融深孔增补修复装置，包括底座、X轴导轨组、X轴直线电机、支架台、工装台、电阻丝、Z轴支撑座、Z轴电动引动器、连接板、Y轴底座、Y轴直线电机、Y轴导轨组、送粉套筒、开合挡片、电磁铁、送粉支撑座、粉末漏斗、送粉管道、送粉引动器、气氛保护罩、振镜系统、聚焦系统、扩束装置、光纤激光器和中央控制器；在支架台上表面上设置底座，使支架台上表面X轴与底座X轴平行，所述底座上固定安装有X轴导轨组和X轴直线电机，X轴导轨组为组平行对称分布在底座两侧的直线导轨，导轨方向与X轴方向平行，每根导轨上设置有相应的滑块；底座中间开有凹槽，X轴直线电机安装在凹槽中间，X轴直线电机上设置有相应滑块，且滑块运动方向与X轴方向平行；所述Y轴底座下底面的两端分别与X轴导轨组的导轨的两个滑块相固连，中间与X轴直线电机的滑块相固连；所述Y轴底座上固定安装有Y轴直线电机和Y轴导轨组， Y轴导轨组为组平行对称分布在Y轴底座两侧的直线导轨，导轨方向与Y轴方向平行，每根导轨上设置有相应的滑块；Y轴底座中间开有凹槽，Y轴直线电机安装在凹槽中间，Y轴直线电机上设置有相应滑块，滑块运动方向与Y轴方向平行；所述连接板下底面分别与Y轴导轨组导轨的滑块和Y轴直线电机的滑块相固连；连接板上表面沿X轴方向固连支板，支板平行于连接板 X轴方向的表面固定安装有Z轴电动引动器，Z轴电动引动器设置有相应滑块，且滑块的运动方向为Z轴方向；滑块上固定安装有L形Z轴支撑座的一边，且Z轴支撑座另一边的下底面与水平面平行，电阻丝的下底面固定安装在该边的上表面，电阻丝的上表面固定安装有工装台，且工装台的上表面与水平面平行；支架台上表面沿X轴方向固定安装有送粉电动引动器，送粉电动引动器上设置有相应滑块，且滑块的运动方向为Z轴方向，滑块上固连有L形的送粉支撑座的一边，另一边底部开长方形孔，粉末漏斗穿过该孔并固定连接在送粉支撑座上，粉末漏斗与Z轴方向平行，粉末漏斗为棱柱形；粉末漏斗下漏口每个棱面底端均设置一个方形薄片，送粉套筒方形部分通过该薄片与粉末漏斗相连，送粉管道放置在粉末漏斗内；送粉支撑座与Z轴支撑座相对；气氛保护罩以支架台的上表面为底面，四周和顶面以板材围成，抽气装置和送气装置连通气氛保护罩内部；所述振镜系统固定安装在气氛保护罩的顶面，其透镜正对气氛保护罩的顶面开口处，位于底座的正上方，振镜系统、动态聚焦系统、扩束装置、激光发生器依次通过光纤固连；所述中央控制器分别与X轴直线电机、电阻丝、Z轴电动引动器、 Y轴直线电机、电磁铁、送粉管道和送粉引动器相连。