[发明专利]一种大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法

权利要求书

1.一种大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法，其特征在于：该加工方法步骤为：

A、对旋耕刀表面预处理，去除表面的氧化物、露出基体材料；

B、将旋耕刀装在变位机夹爪上、并将高速电弧喷涂装置中的电弧喷枪的喷嘴朝向旋耕刀且感应重熔装置中的感应线圈套置在旋耕刀上；

C、对露出基体材料的旋耕刀待喷涂的部位进行出油与清洗；

D、能够沿着旋耕刀的设置方向行进的电弧喷枪利用压缩空气将熔化的材料雾化成微熔滴喷涂到旋耕刀的表面上形成致密的涂层，且涂层和旋耕刀的基体之间为机械结合状态；

E、在电弧喷枪喷涂的同时，能够沿着旋耕刀的设置方向行进的感应线圈对旋耕刀进行感应加热，利用涡流产生的热量瞬间熔化旋耕刀的涂层和基体表层，使旋耕刀上的机械结合状态形成冶金结合。

2.根据权利要求1所述的大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法，其特征在于：所述步骤B中的变位机夹爪能够根据需要带动旋耕刀在步骤D中和/或步骤E中进行旋转。

3.根据权利要求1所述的大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法，其特征在于：所述步骤B中和步骤D中的电弧喷枪分别通过正极线材、负极线材对应连接电弧电源的正极和负极，当正极线材和负极线材的端部相互接触时，产生的电弧瞬间熔融线材端部。

4.根据权利要求1所述的大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法，其特征在于：所述步骤B中和步骤E中的感应线圈安装于线圈安装座上并与感应电源相连接。

5.根据权利要求1所述的大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法，其特征在于：所述步骤B中的高速电弧喷涂装置和感应重熔装置皆设置在三维导向装置的活动末端上；或者所述步骤B中的高速电弧喷涂装置设置在三维导向装置的活动末端上且所述步骤B中的感应重熔装置设置在工业机器人的机械臂末端上，三维导向装置和工业机器人能够相互配合，使得高速电弧喷涂装置的电弧喷嘴和感应重熔装置的感应线圈能够沿着旋耕刀的设置方向同步行进。

6.根据权利要求1-5任一所述的大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法，其特征在于：所述步骤B中和步骤D中的电弧喷枪通过喷枪接头安装于数控机床的主轴上，并对旋耕刀进行电弧喷涂操作，电弧喷枪的位置用三维矢量函数p(t)表示：

p(t)＝[p_x(t),p_y(t),p_z(t)]^T

式中，p(t)为t时刻喷枪在空间笛卡尔直角坐标系中的位置；p_x(t)为t时刻喷枪在空间笛卡尔直角坐标系中的X轴的位置；p_y(t)为t时刻喷枪在空间笛卡尔直角坐标系中的Y轴的位置；p_z(t)为t时刻喷枪在空间笛卡尔直角坐标系中的Z轴的位置；t为喷涂时刻，T为涂层厚度。

7.根据权利要求6所述的大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法，其特征在于：所述步骤B中和步骤E中的感应线圈通过线圈安装座连接于工业机器人的机械臂末端上，在电弧喷涂的同时感应线圈伴随工业机器人的路径规划对旋耕刀进行感应熔覆操作，感应线圈的空间姿态用三维矢量函数o(t)表示：

o(t)＝[o_x(t),o_y(t),o_z(t)]^T

式中，o(t)为t时刻伴随工业机器人工作的感应线圈在空间笛卡尔直角坐标系中的旋转角度；o_x(t)为t时刻伴随工业机器人工作的感应线圈在空间笛卡尔直角坐标系中的X轴上的旋转角；o_y(t)为t时刻伴随工业机器人工作的感应线圈在空间笛卡尔直角坐标系中的Y轴上的旋转角；o_z(t)为t时刻伴随工业机器人工作的感应线圈在空间笛卡尔直角坐标系中的Z轴上的旋转角。