[发明专利]一种带有外部轴的同轴送粉增减材复合成形机及加工方法

权利要求书

1.一种带有外部轴的同轴送粉增减材复合成型机，包括机箱，其特征在于，所述机床罩内底面设有工作台，机床罩侧壁设有位于工作台上方的主轴，主轴与驱动器连接，主轴下端装接有切削工作头，主轴一侧设有减材成型刀库，主轴一侧设有外部轴，该外部轴上装设有同轴送粉激光喷头，外部轴下方设有CCD相机，同轴送粉激光喷头通过激光光纤激光器连接，同轴送粉激光喷头通过冷水管与冷水机连接，同轴送粉激光喷头通过送粉管与送粉器连接，送粉器通过保护气管与保护气供气装置连接，保护气供气装置通过气管与同轴送粉激光喷头连接。

2.根据权利要求1所述的带有外部轴的同轴送粉增减材复合成型机，其特征在于，所述同轴送粉激光喷头为反射式中空激光光内送粉激光喷头。

3.根据权利要求2所述的带有外部轴的同轴送粉增减材复合成型机，其特征在于，所述激光器的壳体包括内层壳体和外层壳体，内层壳体和外层壳体之间形成冷却通道，该激光器的内层壳体和外层壳体之间的冷却通道通过管路与冷水机连接。

4.根据权利要求3所述的带有外部轴的同轴送粉增减材复合成型机，其特征在于，所述机床罩底面设有移动机构，工作台设在该移动机构上。

5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的带有外部轴的同轴送粉增减材复合成型机的加工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1,外部轴抓取同轴送粉激光喷头，送粉器与保护气供气装置将金属粉末与保护气送入同轴送粉激光喷头，同时激光器通过同轴送粉激光喷头同轴输出激光束，金属粉末在激光束作用下被熔化形成熔融金属，工作台按照预设加工程指令运动，熔融金属随着工作台的移动进行熔敷；

S2, CCD相机实时监控熔敷过程，形成闭环反馈，将熔敷状态的数据信息进行反馈，根据熔敷质量实时控制同轴送粉激光喷头加工路径；

S3,熔敷完一层后，主轴向上抬升至设定高度，工作台按照加工指令继续运动再进行熔敷形成叠层，直至叠层厚度达到切削刀具的有效刃长；

S4,外部轴带动同轴送粉激光喷头向上抬升至设定的安全高度，主轴从减材成型刀库抓取切削刀具对叠层侧面用切削刀具进行切削加工；

S5,反复进行激光熔敷的叠层增材造型和切削刀具切削减材加工；

S6,最终形成具有精密加工表面的立体形状造型。