[发明专利]一种微铸锻铣磨原位复合的金属零件制造系统及方法

权利要求书

1.一种微铸锻铣磨原位复合的金属零件制造系统，其特征在于，包括微铸锻模块、铣削模块、五轴联动工作台和控制装置(8)，其中：所述微铸锻模块与所述铣削模块相连，其包括熔融沉积子模块和辊压轧制子模块；所述五轴联动工作台位于所述微铸锻模块和铣削模块下方，其用于放置待成形金属零件(3)；所述控制装置(8)分别与所述熔融沉积子模块、辊压轧制子模块、铣削模块和五轴联动工作台相连，加工时，所述熔融沉积子模块、辊压轧制子模块和铣削模块在控制装置(8)的协调控制下完成切换和工作，以同步进行熔融沉积和辊压轧制，并在预设的铣削工艺下完成待成形金属零件(3)的复合加工制造。

2.如权利要求1所述的微铸锻铣磨原位复合的金属零件制造系统，其特征在于，所述熔融沉积子模块包括依次相连的送料机构(6)、熔融热源(4)和喷嘴(5)，加工时，金属原材料通过所述送料机构(6)送入熔融热源(4)中获得熔融的金属，熔融的金属通过所述喷嘴(5)逐层沉积于所述五轴联动工作台上得到半凝固金属。

3.如权利要求1所述的微铸锻铣磨原位复合的金属零件制造系统，其特征在于，所述辊压轧制子模块包括固定架一(7)、直臂一(18)和辊轮(20)，所述直臂一(18)安装于所述固定架一(7)下端，所述辊轮(20)通过轴销(19)与所述直臂一(18)相连，加工时，熔融的金属每沉积一层得到半凝固金属后，所述辊轮(20)对该半凝固金属进行辊压。

4.如权利要求1所述的微铸锻铣磨原位复合的金属零件制造系统，其特征在于，所述铣削模块包括固定架二(22)、直臂二(23)和铣刀(16)，所述直臂二(23)安装于所述固定架二(22)下端，所述铣刀(16)通过心轴(25)与所述直臂二(23)相连。

5.如权利要求4所述的微铸锻铣磨原位复合的金属零件制造系统，其特征在于，所述铣刀(16)在工作过程中更换为磨具(24)，以在铣削后进一步进行磨削，提高金属零件表面加工精度。

6.如权利要求1所述的微铸锻铣磨原位复合的金属零件制造系统，其特征在于，所述铣削模块为超声辅助铣削模块，该超声辅助铣削模块包括从上至下依次设置的锥柄(9)、外壳(10)、压电换能器(13)、变幅杆(14)和弹性筒夹(15)，所述弹性筒夹(15)下端装夹有铣刀(16)，所述外壳(10)上设有航空插口(12)，所述航空插口(12)上接有超声电源(17)，该超声电源(17)产生的超声波电信号，通过所述航空插口(12)传输至所述压电换能器(13)中，该压电换能器(13)将电信号转化为高频振动，然后通过所述变幅杆(14)将高频振动的振幅放大，该高频振动通过所述弹性筒夹(15)传递给所述铣刀(16)，所述铣刀(16)通过旋转和振动的共同作用实现铣削。

7.如权利要求1-6任一项所述的微铸锻铣磨原位复合的金属零件制造系统，其特征在于，所述五轴联动工作台包括水平工作台(1)和双轴变位机构(21)，所述水平工作台(1)上安装有基板(2)，所述基板(2)用于放置待成形金属零件(3)，所述水平工作台(1)可沿三个维度方向移动；所述双轴变位机构(21)安装在所述水平工作台(1)下方，用于使水平工作台(1)沿两个方向轴向旋转。