[发明专利]超长管件的增减材加工装置及方法

说明书

本发明涉及激光增材制造技术领域，具体而言涉及超长管件的增减材加工装置及方法，包括：旋转台，设有用于对管件增材的基板，能带动基板沿管材周向转动；激光增材部件，用于在基板进行增材形成管材；减材部件，包括铣削加工头和打磨加工头，所述铣削加工头用于对增材形成的管材外壁进行减材加工，所述打磨加工头用于对增材形成的管材内壁进行减材加工；限位部件，被设置成在管材在减材位置时，贴触于管材铣削段的外壁。通过增减材交替的方式，先增材出一段短管，一次仅对短管内外壁进行减材加工，如此，就能保证管材内壁的加工精度，并且对设备要求低，再重复的进行增减材，就能保证被加工出来的长管材内孔的精度满足使用要求。

技术领域

本发明涉及激光增材制造技术领域，具体而言涉及超长管件的增减材加工装置及方法。

背景技术

超长管件一般指长径比≥40的管材，长管件一般在加工时通过深孔加工而成，实际钻孔过程中，由于长度较长，由于受机床运转中工件摆动、坯料中心线弯曲及操作技能未达到一定水平等主、客观综合因素影响，实际钻孔中总会偏离坯料中心线，管壁壁厚超出允许误差，导致钻头还未到达坯料终点就在中途瞬间跑出坯料外面而报废，难以打通，而且由于钻杆的晃动，使得超长细孔类超高压合金钢管的孔并非是笔直的线性，而是曲线结构，令超长细孔类超高压合金钢管壁厚不够统一，无法满足使用需求超长管材。

传统加工方式中，往往由于一次性加工距离过长，导致加工精度难以保证，现有技术中进行的工艺改进和优化仍不能克服刀具在转动时钻头的晃动问题，因此，亟需一种能对于超长管件加工的设备及方法。

现有技术文献：

专利文献1：CN111673136A一种超长细孔类钢管钻孔加工工艺

专利文献2：CN209304222U一种超长钢管内壁打磨装置

发明内容

本发明目的在于提供超长管件的增减材加工装置及方法，通过增材-减材交替的方式，一次加工出较短的管材，并进行内壁减材加工，如此，可避免因钻具精度不高而导致的长管材内孔精度低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供超长管件的增减材加工装置，包括：

旋转台，设有用于对管件增材的基板，能带动基板沿管材周向转动；

激光增材部件，用于在基板进行增材形成管材；

减材部件，包括铣削加工头和打磨加工头，所述铣削加工头用于对增材形成的管材外壁进行减材加工，所述打磨加工头用于对增材形成的管材内壁进行减材加工；

限位部件，被设置成在管材在减材位置时，贴触于管材铣削段的外壁；

其中，所述旋转台用于将管材在增材位置加工至预定长度后转移至减材位置，并在减材位置磨削至预定尺寸后再转移至增材位置。

优选的，所述旋转台被设置成能带动基板沿管材径向转动，所述激光增材部件被设置在竖直方向，所述打磨加工头被设置在水平方向，

优选的，所述打磨加工头包括连接到机床的钻头，所述钻头的侧壁上设有可伸缩的打磨头，所述打磨头被设置成在收缩位置时外径尺寸小于钻头尺寸，在打磨位置时外径尺寸大于钻头尺寸。

优选的，所述钻头的侧壁设有供打磨头处于收缩位置的凹槽，在所述凹槽内设有沿钻头的径向方向伸缩的载气式伸缩杆，所述钻头的钻杆中设有连接载气式伸缩杆的通道，钻杆上还设有用于封闭所述通道的阀门。

优选的，所述载气式伸缩杆被设置成：

当钻杆的通道内充有压缩气体时，所述打磨头处于打磨位置；

当钻杆的通道内压缩气体释放时，所述打磨头处于收缩位置。

优选的，所述钻杆被一卡盘夹持连接到机床上，用于驱动钻杆转动，并能沿管件轴向进给预定长度。