[发明专利]激光熔覆成型设备及一种金属零件的激光熔覆成型方法

权利要求书

1.激光熔覆成型设备，它包括CNC数控工作平台，所述CNC数控工作平台设置有可做X-Y-Z三维运动的工作台，所述工作台上方固设有激光器装置，所述激光器装置的激光束输出端正对所述工作台，其特征在于：它还包括送丝装置和控制系统；

所述送丝装置包括支架和送丝嘴，所述支架内设置有夹送辊轮对，所述夹送辊轮对的主动轮与一步进电机的输出轴连接，该步进电机固设于所述支架，所述送丝嘴通过一三维调节器与所述支架连接；

所述控制系统包括设置有运动控制软件的运动控制模块，所述运动控制模块设置有多轴运动控制卡，该多轴运动控制卡分别与所述步进电机和驱动工作台X-Y-Z三维运动的驱动电机连接，所述多轴运动控制卡亦与所述激光装置的激光头转动驱动装置连接。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆成型设备，其特征在于：所述控制系统还包括设置于CNC数控工作平台的温度感应器。

3.根据权利要求2所述的激光熔覆成型设备，其特征在于：所述CNC数控工作平台在所述工作台周缘设置有限位开关，所述限位开关与所述多轴运动控制卡连接。

4.根据权利要求3所述的激光熔覆成型设备，其特征在于：所述夹送辊轮对的从动轮枢接在一从动轮调节器上；所述从动轮调节器包括一调节杆和一调节螺栓；所述调节杆铰接在支架内，从动轮枢接在调节杆靠近自由端处；所述调节螺栓螺接于支架，调节螺栓的前端顶抵所述调节杆的自由端。

5.根据权利要求4所述的激光熔覆成型设备，其特征在于：所述夹送辊轮对的主动轮的周缘面开设有夹丝槽，所述从动轮周缘面对应主动轮夹丝槽的位置亦开设有夹丝槽；所述夹丝槽槽壁内设置有防滑纹。

6.根据权利要求5所述的激光熔覆成型设备，其特征在于：所述送丝嘴铰接在所述三维调节器前端。

7.根据权利要求6所述的激光熔覆成型设备，其特征在于：所述送丝嘴上设有用来输送激光熔覆工艺所需保护气体的保护气喷嘴。

8.使用如权利要求1～7任意一项所述的激光熔覆成型设备的一种金属零件激光熔覆成型方法，其特征在于它包括以下步骤：

a、建模，利用CAD软件或反求技术生成零件的CAD三维模型，利用成形控制软件将所述CAD三维模型按一定间距切割成一系列平行薄片，得到各层薄片的轮廓数据；

b、指令转换，根据各层薄片的轮廓数据设计工作台的运动轨迹，将该运动轨迹转换成多轴运动控制卡的控制指令，并将所述控制指令输出至所述所述多轴运动控制卡；

c、薄片成型，多轴运动控制卡控制工作台做X向和Y向运动，同时控制送丝装置将金属丝送至工作台上方正对激光器激装置激光束输出端的位置，激光器装置产生激光束，热熔金属丝前端，形成熔滴并滴落于工作台，所述熔滴在工作台上堆积冷却，并随工作台运动而形成薄片；

d、沉积成型，完成薄片的成型后，多轴运动控制卡控制工作台做Z向运动，向下运动步骤a所述间距的距离，再以步骤c进行下一薄片的成型，并依次完成各层薄片的成型，熔滴堆积冷却沉积成型而制得金属零件。

9.根据权利要求8所述的一种金属零件的激光熔覆成型方法，其特征在于：所述金属丝采用直径为0.4mm～0.6mm的金属丝。

10.根据权利要求9所述的一种金属零件的激光熔覆成型方法，其特征在于：所述步骤c中，送丝装置的送丝速度为10～40mm/s，所述工作台的X向和Y向运动的移动速度为5～30mm/s，所述激光器装置产生激光束的功率为0.8～1.2kw。