[实用新型]数字化五轴激光增材制造成形机

说明书

技术领域

本发明涉及激光增材制造领域，特别涉及一种数字化五轴激光增材制造成形机。

背景技术

激光增材制造技术，是以高能量激光束为热源，以塑料、陶瓷、金属等粉末为添加材料，直接由CAD数字模型快速转化为实体零件，是增材制造技术的重要组成部分，在解决工业生产中难加工材料、复杂结构、快速制造等问题方面有极大的优势。

激光增材制造技术制造的金属零件具有高强度、高尺寸精度、水密性及轻量化特点，在航空航天、国防、医疗、汽车、电子等领域得到了广泛的应用，体现了直接制造金属零件的优越性。金属零件的激光增材制造技术已不仅是对铸、锻、焊等传统技术的补充，其加工过程的高精度和加工材料广泛性的制造特点使之优于传统技术。

国内现有的激光增材制造设备，普遍具有成形尺寸小、效率低、成本高等缺点，且无法完成高复杂性与多工作面的成形工作；开发高精度、数字化的激光增材制造成形机，实现工件的低成本、短周期、高复杂性、多工作面的激光增材制造成形工作，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种数字化五轴激光增材制造成形机，可实现工件的高复杂性、多作业面的激光增材制造成形工作。

一种数字化五轴激光增材制造成形机，其特征在于，包括：主体直线定位系统、激光回转定位系统、冷水机组、送粉器、激光器、外罩体、电控柜，还包括移载式平台系统。

进一步地，移载式平台系统包括加工平台、驱动装置、焊接底座、护罩，加工平台焊接于矩形管上，通过滑块与焊接底座上的导轨滑动配合，实现加工工件的便捷更换。

进一步地，激光回转定位系统包括第一直连电机、激光回转定位底座、激光回转定位直角座、第二直连电机、激光作业模块安装板、激光作业模块。

进一步地，激光回转定位底座安装于主体直线定位系统中的Z轴运动系统上，第一直连电机与激光回转定位直角座安装于激光回转定位底座上，且激光回转定位直角座在第一直连电机的驱动下可绕Z轴方向旋转。

进一步地，激光作业模块安装板与第二直连电机安装于激光回转定位直角座上，且激光作业模块安装板在第二直连电机的驱动下可在规定角度范围内旋转。

进一步地，激光作业模块固定于激光作业模块安装板上。

与现有技术相比，本发明具有以下几个方面的优势：

(1)该数字化五轴激光增材制造成形机采用移载式平台系统，使得放件、取件更为便捷，减小了工人的工作量；

(2)该数字化五轴激光增材制造成形机采用五轴联动，可实现多工作面、高复杂性工件的激光增材制造成形工作；

(3)该数字化五轴激光增材制造成形机运动行程大，从而加大了有效工作幅面，可以实现大尺寸工件的激光增材制造成形工作；

(4)该数字化五轴激光增材制造成形机成形精度高，指令反馈时间短，更适合精密工件的激光增材制造成形工作；

(5)该数字化五轴激光增材制造成形机可通过更改各轴尺寸与加工平台尺寸，实现系列化生产；

(6)该数字化五轴激光增材制造成形机采用完全专用开放式数控系统，固化了激光柔性制造工艺参数，并可随机选择路径起点，提高了加工效率。

附图说明

图1与图2为本发明的数字化五轴激光增材制造成形机的整体结构；

图3为本发明的数字化五轴激光增材制造成形机中主体直线定位系统的结构；

图4为本发明的数字化五轴激光增材制造成形机中左X轴运动系统的结构；

图5为本发明的数字化五轴激光增材制造成形机中Y轴运动系统的结构；

图6为本发明的数字化五轴激光增材制造成形机中Z轴运动系统的结构；

图7为本发明的数字化五轴激光增材制造成形机中激光回转定位系统的结构；

图8为本发明的数字化五轴激光增材制造成形机中移载式平台系统的结构；

图9为本发明的数字化五轴激光增材制造成形机中外罩体的结构。

1——主体直线定位系统，2——激光回转定位系统，3——移载式平台系统，4——冷水机组，5——送粉器，6——激光器，7——外罩体，8——电控柜；

11——机架总体装配体，12——左X轴运动系统，13——右X轴运动系统，14——Y轴运动系统，15——Z轴运动系统；

121——左X梁，122——左X轴滑台罩，123——左X轴滑台，124——左X轴驱动装置，125——左X轴导轨，126——左X轴缓冲器；