[发明专利]电弧增材限行程高频微锻冲击强化锻造头、装置及方法

权利要求书

1.一种电弧增材限行程高频微锻冲击强化装置，其特征在于，包括加工中心、焊接机器人(9)、实时在线监测与控制装置(10)、非接触式温度测量仪(11)、X-Y直线滑台模组(12)、气焰枪(13)、保温盖板(14)、气动源控制柜(15)、刀具库(16)、冲击气锤模块(17)、气体保护装置(20)、冷却系统(21)和主轴(22)；

所述焊接机器人(9)整体置于焊接机器人底座上，位于加工中心正前方；所述实时在线监测与控制装置(10)位于加工中心左侧，气动源控制柜(15)位于加工中心后侧，通过螺栓与加工中心后盖板固定；所述冲击气锤模块(17)置于加工中心的刀具库(16)中，使用时根据换刀命令选取合适的冲击气锤模块(17)装载于主轴(22)上；所述X-Y直线滑台模组(12)固定安装在加工中心的主轴控制箱的底部面板上，位于主轴(22)的右侧，所述非接触式温度测量仪(11)、气焰枪(13)、保温盖板(14)安装在X-Y直线滑台模组(12)上，气焰枪(13)喷嘴正对金属加工零件(18)；气体保护装置(20)置于母材(19)上方；母材(19)通过螺钉及绝缘套固定在加工中心的机床工作台上；

冲击气锤模块(17)包括刀柄(23)、固定螺栓(24)、固定盖(25)、气缸进气口(26)、气缸装置(27)、气动冲击头(28)、锻造头(29)；所述锻造头(29)固定于气动冲击头(28)的一端，随气动冲击头(28)往复运动冲击金属加工零件表面，气动冲击头(28)另一端与气缸装置(27)连接，气缸装置(27)通过固定螺栓(24)与固定盖(25)底部相连，固定盖(25)的顶部为圆柱状，固定盖(25)的顶部直接固定到刀柄(23)中，随刀柄(23)一起置于刀具库(16)中；

所述气缸装置(27)包括气缸进气口(26)，气缸进气口(26)通过气管与气动源控制柜(15)连接，气动源控制柜(15)通过调节气缸装置(27)的进气量，控制气动冲击头(28)往复运动频次；所述气动冲击头(28)往复运动的行程通过改变气动冲击头的长度控制，锻造头(29)装载在气动冲击头(28)上。

2.如权利要求1所述的一种电弧增材限行程高频微锻冲击强化装置，其特征在于，所述的锻造头(29)包括第一锻造头与第二锻造头，所述的第一锻造头包括圆柱状的第一锻造头基部(1)和位于第一锻造头基部(1)顶端的第一锻造头锻造部(2)，第一锻造头基部(1)底部开设第一锻造头安装孔(3)，用于与锻造用冲击气锤模块(17)固定装夹；所述第一锻造头锻造部(2)上设有第一锻造头锻造面(4)，第一锻造头锻造面(4)对称地设于第一锻造头锻造部(2)的四侧，第一锻造头锻造面(4)是平面，第一锻造头锻造面(4)用于在增材制造形成熔覆层的过程中锻造熔覆层；所述的第二锻造头与第一锻造头基体相同，第二锻造头锻造面(8)是凸面。

3.如权利要求1或2所述的一种电弧增材限行程高频微锻冲击强化装置，其特征在于，所述冷却系统(21)置于母材(19)下部，限行程高频微锻冲击锻打过程中，母材(19)温度冷却可以通过冷却系统(21)控制，通过调节冷却系统(21)中进出冷却液的速率及温度来调节母材(19)温度。

4.如权利要求1或2所述的一种电弧增材限行程高频微锻冲击强化装置，其特征在于，所述气体保护装置(20)采用绝缘材料。

5.如权利要求3所述的一种电弧增材限行程高频微锻冲击强化装置，其特征在于，所述气体保护装置(20)采用绝缘材料。