多材料高精度高速增减材一体智能制造装备的制作方法

1.本发明涉及增减材装备技术领域，更具体地说，涉及多材料高精度高速增减材一体智能制造装备。


背景技术：

2.增材制造是通过软件与数控系统将特制材料逐层堆积固化，制造出实体产品的制造技术，主要为激光束增材制造，而减材制造则是基于传统机床切削加工技术。目前，随着工业技术的发展，人们将增材制造技术和减材制造技术相结合，制成增减材一体智能制造装备，具有高精度、高效率、高自动化的特点，有效的拓展了产品原料加工范围，从而大大的提高了生产效率，减少生产成本。
3.目前，通过在增材制造过程中，金属粉末束随着激光束同步移动，粉末在基材表面经熔化冷凝后形成沉积层。但是现有技术中粉末束很难精准地汇聚到激光光斑内，在激光束扫描时，会有大量的粉末不能熔化形成熔池，没有被有效利用，大大降低了其利用率，容易造成浪费，为此，我们提出多材料高精度高速增减材一体智能制造装备。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供多材料高精度高速增减材一体智能制造装备，它可以实现通过激光发生器发射激光，而折射镜片使激光集中，避免分散同时向送粉喷头内添加金属粉末，使其汇聚到激光光束内，而在送粉过程中，由于高温使金属粉末熔化并附着在环形管，同时环形管温度升高，导致磁石的磁性慢慢变弱，弹簧拉动吸引块进行复位，使敲击锤对环形管内壁进行敲击，而敲击锤的敲击使二氧化碳气体溢出，通过二氧化碳气体的吸热隔热配合二氧化碳水溶液进行降温，防止金属粉末温度过高，并随着敲击使金属粉末掉落，使送粉完整，在增材制造过程中，通过铁芯体中磁通的变化，在制造的工件内产生周向感应电流，用感应电流磁化工件产生闭合磁场，吸附金属粉末，提高利用率，同时抽气机抽取飞溅的金属粉末，使其回收到吸取框内，进行回收利用，有效的提高金属粉末的利用率，避免资源浪费。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.多材料高精度高速增减材一体智能制造装备，包括装备固定底座，所述装备固定底座上端安装有装备本体，所述装备本体内电信连接有活动操作台，所述活动操作台上端中间处安装有铁芯体，所述装备本体内电信连接有激光发生器，所述激光发生器的下端安装有折射框，所述折射框的左右两端内壁均固定连接有折射镜片，所述折射框的下端固定连接有送粉喷头，所述送粉喷头的内部与折射框的内部相连通，所述送粉喷头内固定连接有若干个环形管，且沿竖直方向上相邻的两个环形管相互固定连接，所述环形管内设有若干个敲击机构，所述送粉喷头外套接有冷却套，且冷却套上端与折射框的下端固定连接，所
述冷却套内部为空心设置，所述冷却套内部填充有二氧化碳水溶液，可以实现通过激光发生器发射激光，激光经过折射框被折射镜片进行折射，使其聚集在一起，避免分散，同时添加金属粉末至送粉喷头内，使其汇聚到激光光束内，而在送粉过程中，由于高温使金属粉末熔化并附着在环形管上，同时环形管的温度升高，导致其内部的敲击机构对其进行敲击，使环形管发生振动，并将振动传输到外侧的冷却套上，使二氧化碳水溶液发生晃荡，导致二氧化碳气体溢出，二氧化碳气体能够热量并隔绝热量，配合四侧包裹着的水溶液进行降温，防止金属粉末温度过高，提高送粉效率，且在增材制造过程中，金属粉末束随着激光束同步移动，金属粉末在基材表面经熔化冷凝后形成沉积层，而通过铁芯体中磁通的变化，在制造的工件内产生周向感应电流，用感应电流磁化工件产生闭合磁场，吸附金属粉末，提高利用率，同时随着装备本体的使用结束，温度开始逐渐降下来，位于冷却套上方受热蒸发的水蒸气因温度降低开始凝结成水珠，同时位于上方的二氧化碳气体再次溶于其中，随着积累过多，滴落下来，再次形成二氧化碳水溶液，实现循环利用。
9.进一步的，若干个所述敲击机构包括伸缩杆，所述伸缩杆与环形管的内壁固定连接，所述伸缩杆的一端固定连接有吸引块，所述环形管的内壁靠近外端处安装有磁石，所述吸引块的左右两端均固定连接有横杆，两个所述横杆远离磁石的一端均固定连接有敲击杆，且两个敲击杆远离横杆的一端均固定连接有敲击锤，两个所述横杆远离磁石的一端与环形管的内壁之间均固定连接有弹簧，随着环形管温度的逐渐升高，磁石的磁性逐渐变弱，而随着磁性变弱，其对吸引块的吸引力也逐渐变弱，由于弹簧初始受吸引块的吸引影响被拉伸，随着吸引力减弱弹簧通过弹性拉伸作用开始拉动吸引块进行复位，同时拉动敲击杆和敲击锤进行复位，使其与环形管的内壁接触敲击，实现对环形管进行敲击，使降温后附着在其上的金属粉末掉落下去，提高送粉效率，避免造成资源浪费。
10.进一步的，所述装备本体内安装有两个吸取框，两个所述吸取框相靠近的一端均安装有抽气机，两个所述抽气机的上端抽气口处均套接有抽气管，两个所述抽气机的前端排气口处套接有排气管，两个所述排气管分别与两个吸取框固定连接，且两个排气管分别与两个吸取框的内部相连通，启动抽气机，使其通过抽气管对增材制造过程中飞溅的金属粉末进行抽取收集，然后经过排气管排入到吸取框内进行收集，实现回收利用，减少浪费，降低使用成本。
11.进一步的，两个所述折射镜片均为凸形设置，两个所述折射镜片均采用锌化砷材料制成，通过锌化砷材料制成的折射镜片能够有效的改变激光的光路，使其聚集一起，避免分散。
12.进一步的，若干个所述环形管均采用耐高温材料制成，若干个所述敲击锤的表面均涂刷有缓冲层，环形管采用耐高温材料可以提高其耐高温能力，缓冲层的设置，实现对敲击进行缓冲，避免对环形管造成损坏。
13.进一步的，若干个所述吸引块均采用金属材料制成，若干个所述吸引块的表面均涂刷有隔热涂层，金属材料的吸引块与磁石之间具有吸引力，隔热涂层的设置，可以隔绝热量，避免高温对吸引块造成影响。
14.进一步的，若干个所述弹簧的初始状态为拉伸状态，若干个所述弹簧均采用铬镍铁合金718材料制成，铬镍铁合金718材料制成的弹簧具有良好的耐高温性能。
15.进一步的，两个所述吸取框的内壁均涂刷有磁性层，且磁性层由磁粉材料制成，两
个所述吸取框的表面均涂刷有耐高温涂层，耐高温涂层的设置，避免高温对吸取框造成影响，而磁粉材料制成的磁性层可以实现对排入其内部的金属粉末进行吸附，避免其受排入的风力影响扬起飞溅。
16.进一步的，两个所述抽气管和排气管均由耐高温材料制成，两个所述抽气机表面均涂刷有耐高温涂层，耐高温材料制成的抽气管和排气管具有良好的耐高温性能，且耐高温涂层的设置，避免高温对抽气机的工作造成影响。
17.3.有益效果
18.相比于现有技术，本发明的优点在于：
19.本方案可以实现通过激光发生器发射激光，而折射镜片使激光集中，避免分散同时向送粉喷头内添加金属粉末，使其汇聚到激光光束内，而在送粉过程中，由于高温使金属粉末熔化并附着在环形管，同时环形管温度升高，导致磁石的磁性慢慢变弱，弹簧拉动吸引块进行复位，使敲击锤对环形管内壁进行敲击，而敲击锤的敲击使二氧化碳气体溢出，通过二氧化碳气体的吸热隔热配合二氧化碳水溶液进行降温，防止金属粉末温度过高，并随着敲击使金属粉末掉落，使送粉完整，在增材制造过程中，通过铁芯体中磁通的变化，在制造的工件内产生周向感应电流，用感应电流磁化工件产生闭合磁场，吸附金属粉末，提高利用率，同时抽气机抽取飞溅的金属粉末，使其回收到吸取框内，进行回收利用，有效的提高金属粉末的利用率，避免资源浪费。
附图说明
20.图1为本发明的立体结构示意图；
21.图2为本发明中装备本体的结构示意图；
22.图3为本发明中环形管的正视结构示意图
23.图4为本发明中环形管的剖面结构示意图；
24.图5为图2中a处放大的结构示意图；
25.图6为图4中b处放大的结构示意图；
26.图7为图2中c处放大的结构示意图。
27.图中标号说明：
28.1、固定底座；2、装备本体；3、活动操作台；4、铁芯体；5、激光发生器；6、折射框；7、折射镜片；8、送粉喷头；9、冷却套；10、环形管；11、伸缩杆；12、吸引块；13、磁石；14、弹簧；15、横杆；16、敲击杆；17、敲击锤；18、吸取框；19、抽气机；20、抽气管；21、排气管。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.实施例：
33.请参阅图1
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5，多材料高精度高速增减材一体智能制造装备，包括装备固定底座1，装备固定底座1上端安装有装备本体2，装备本体2内电信连接有活动操作台3，活动操作台3上端中间处安装有铁芯体4，装备本体2内电信连接有激光发生器5，激光发生器5的下端安装有折射框6，折射框6的左右两端内壁均固定连接有折射镜片7，两个折射镜片7均为凸形设置，两个折射镜片7均采用锌化砷材料制成，折射框6的下端固定连接有送粉喷头8，送粉喷头8的内部与折射框6的内部相连通，送粉喷头8内固定连接有若干个环形管10，且沿竖直方向上相邻的两个环形管10相互固定连接，环形管10内设有若干个敲击机构，送粉喷头8外套接有冷却套9，且冷却套9上端与折射框6的下端固定连接，冷却套9内部为空心设置，冷却套9内部填充有二氧化碳水溶液，可以实现通过激光发生器5发射激光，激光经过折射框6被锌化砷材料制成的折射镜片7进行折射，使其聚集在一起，避免分散，同时添加金属粉末至送粉喷头8内，使其汇聚到激光光束内，而在送粉过程中，由于高温使金属粉末熔化并附着在环形管10上，同时环形管10的温度升高，导致其内部的敲击机构对其进行敲击，使环形管10发生振动，并将振动传输到外侧的冷却套9上，使二氧化碳水溶液发生晃荡，导致二氧化碳气体溢出，二氧化碳气体能够热量并隔绝热量，配合四侧包裹着的水溶液进行降温，防止金属粉末温度过高，提高送粉效率，且在增材制造过程中，金属粉末束随着激光束同步移动，金属粉末在基材表面经熔化冷凝后形成沉积层，而通过铁芯体4中磁通的变化，在制造的工件内产生周向感应电流，用感应电流磁化工件产生闭合磁场，吸附金属粉末，提高利用率，同时随着装备本体2的使用结束，温度开始逐渐降下来，位于冷却套9上方受热蒸发的水蒸气因温度降低开始凝结成水珠，同时位于上方的二氧化碳气体再次溶于其中，随着积累过多，滴落下来，再次形成二氧化碳水溶液，实现循环利用。
34.请参阅图3
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6，若干个敲击机构包括伸缩杆11，伸缩杆11与环形管10 的内壁固定连接，伸缩杆11的一端固定连接有吸引块12，环形管10的内壁靠近外端处安装有磁石13，吸引块12的左右两端均固定连接有横杆15，两个横杆15远离磁石13的一端均固定连接有敲击杆16，且两个敲击杆16远离横杆15的一端均固定连接有敲击锤17，两个横杆15远离磁石13的一端与环形管10的内壁之间均固定连接有弹簧14，若干个环形管10均采用耐高温材料制成，若干个敲击锤17的表面均涂刷有缓冲层，若干个吸引块12均采用金属材料制成，若干个吸引块12的表面均涂刷有隔热涂层，若干个弹簧14 的初始状态为拉伸状态，若干个弹簧14均采用铬镍铁合金718材料制成，随着环形管10温度的逐渐升高，磁石13的磁性逐渐变弱，而随着磁性变弱，其对金属材料的吸引块12的吸引力也逐渐变弱，由于弹簧14初始受吸引块 12的吸引影响被拉伸，随着吸引力减弱弹簧14通过弹性拉伸作用开始拉动吸引块12进行复位，同时拉动敲击杆16和敲击锤17进行复位，使其与环形管 10的内壁接触敲击，实现
对环形管10进行敲击，缓冲层的设置，实现对敲击进行缓冲，避免对环形管10造成损坏，使降温后附着在其上的金属粉末掉落下去，提高送粉效率，避免造成资源浪费。
35.请参阅图7，装备本体2内安装有两个吸取框18，两个吸取框18相靠近的一端均安装有抽气机19，两个抽气机19的上端抽气口处均套接有抽气管 20，两个抽气机19的前端排气口处套接有排气管21，两个排气管21分别与两个吸取框18固定连接，且两个排气管21分别与两个吸取框18的内部相连通，两个吸取框18的内壁均涂刷有磁性层，且磁性层由磁粉材料制成，两个吸取框18的表面均涂刷有耐高温涂层，两个抽气管20和排气管21均由耐高温材料制成，两个抽气机19表面均涂刷有耐高温涂层，启动抽气机19，耐高温涂层的设置，避免高温对抽气机19的工作造成影响，使其通过抽气管20 对增材制造过程中飞溅的金属粉末进行抽取收集，然后经过排气管21排入到吸取框18内进行收集，磁粉材料制成的磁性层可以实现对排入其内部的金属粉末进行吸附，避免其受排入的风力影响扬起飞溅，从而实现回收利用，减少浪费，降低使用成本。
36.在本发明中，相关的技术人员在使用时，首先通过激光发生器5发射激光，激光经过折射框6被锌化砷材料制成的折射镜片7进行折射，使其聚集在一起，避免分散，同时添加金属粉末至送粉喷头8内，使其汇聚到激光光束内，而在送粉过程中，由于高温使金属粉末熔化并附着在环形管10上，同时随着环形管10温度的逐渐升高，磁石13的磁性逐渐变弱，而随着磁性变弱，其对金属材料的吸引块12的吸引力也逐渐变弱，由于弹簧14初始受吸引块12的吸引影响被拉伸，随着吸引力减弱弹簧14通过弹性拉伸作用开始拉动吸引块12进行复位，同时拉动敲击杆16和敲击锤17进行复位，使其与环形管10的内壁接触敲击，实现对环形管10进行敲击，使环形管10发生振动，并将振动传输到外侧的冷却套9上，使二氧化碳水溶液发生晃荡，导致二氧化碳气体溢出，二氧化碳气体能够热量并隔绝热量，配合四侧包裹着的水溶液进行降温，防止金属粉末温度过高，使降温后附着在其上的金属粉末掉落下去，避免造成资源浪费，提高送粉效率，且在增材制造过程中，金属粉末束随着激光束同步移动，金属粉末在基材表面经熔化冷凝后形成沉积层，而通过铁芯体4中磁通的变化，在制造的工件内产生周向感应电流，用感应电流磁化工件产生闭合磁场，吸附金属粉末，提高利用率，同时启动抽气机 19，使其通过抽气管20对增材制造过程中飞溅的金属粉末进行抽取收集，然后经过排气管21排入到吸取框18内进行收集，磁粉材料制成的磁性层可以实现对排入其内部的金属粉末进行吸附，避免其受排入的风力影响扬起飞溅，从而实现回收利用，减少浪费，降低使用成本，同时随着装备本体2的使用结束，温度开始逐渐降下来，位于冷却套9上方受热蒸发的水蒸气因温度降低开始凝结成水珠，同时位于上方的二氧化碳气体再次溶于其中，随着积累过多，滴落下来，再次形成二氧化碳水溶液，实现循环利用。
37.以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。