【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于增材制造和再制造领域，涉及一种四轴增减材复合数控机床执行器自由切换方法。
技术介绍
1、工业绿色发展已成为国际社会的大势所趋、潮流所向，是我国建设生态文明的必由之路，是建设制造强国的内在要求，通过激光熔覆技术对零件制造成本高昂，具有极高的再制造价值的零部件修复，使其达到或超越原有的使用性能是行之有效的手段。这种制造工艺可以大大延长产品的使用寿命，降低产品使用成本，现已广泛的应用在航空、航天、石油化工、矿山机械等多个领域，产生了良好的经济效益和社会效益。然而，激光熔覆材料的成型方式决定了“阶梯效应”存在的必然性。因激光熔覆结构的层与层之间存在原理性误差，导致工件的制造精度严重降低。因此，采取必要的措施消除阶梯效应是提高增材制造零件精度，推进增材制造零件更为广泛的应用的有效手段。
技术实现思路
1、专利技术目的：增材制造的零部件在完成加工后需要将其与基体进行分割处理，除激光选区熔化和电子束选区熔化外，加工的部件一般并不能直接投入使用，还需经过减材铣削加工去除多余的材料。增材的部件在转移到减材机床上进行精加工时，部件需要再次装夹定位，因而在增材时必须预留减材的装夹余量、定位基准和铣削余量，而在复杂结构的基础上增加余量必然会引起加工难度的提高，甚至使增材加工的效率和经济性不如减材加工，并且复杂结构预留定位基准也并不容易实现。这些流程使得增材制造的实际应用变得更为复杂，效率随之降低，对于成形件其形状和尺寸精度也难以精准控制。为了充分利用增材制造的优势，拓展增材加工的应用范围，提
2、增减材机床示意图及辅助装置如图1所示，增减材机床示意图及辅助装置主要包括1激光头、2连接块1、3连接块2、4减震垫、5液压装置、6立柱、7刀库、8刀具、9冷却管、10回转工作台、11底座、12送分装置、13保护气体储存装置、14激光发生器、15冷却装置。 机床床身以上依次是滑座、床鞍、立柱等，分别带动机床x轴、y轴、z轴运动，机床左侧为7减材刀库、主轴右侧为5液压装置主要实现激光头伸缩调节。减材过程中，切削力激励的震动传递到激光头，会严重影响激光头中镜片的使用寿命，在激光头伸缩调节装置与机床主轴之间安装减震垫能够有效的提高激光头的使用寿命。连接块2实现液压装置和机床主轴外壳的螺栓联接。连接块1实现液压装置活塞杆端部和激光头的联接，连接块1与压装置活塞杆端部和激光头都采用螺栓联接。
3、控制逻辑：机床左侧为刀库、主轴熔覆头伸缩调节装置，熔覆头单独存放，均与加工环境隔开。增减材控制逻辑如图2所示，在激光冷却装置和激光发生装置处于待工作状态时，通过数控系统控制将主轴上的铣刀切换到机床左侧刀库，避免刀具与回转工作台和工件发生干涉。系统接受到换刀成功的反馈信号后，将主轴移动到安全位置，通过数控机床plc定义的m辅助指令控制激光头液压伸缩装置控制活塞杆的伸出，让激光头处于待加工状态，并按照cam编制的g代码让激光头处于待加工位置。数控系统接受到激光头的位置反馈后，plc通过m辅助指令分别开启保护气体装置、送粉装置以及激光器发生装置，数控系统通过g代码按照规划的路径控制激光头如图3所示完成增材。增材程序执行完毕，plc分别通过m辅助指令分别控制激光器发生装置、送粉装置、保护气体装置关光、关粉和关气，数控系统控制z轴将激光头移动到安全高度，plc控制m辅助指令实现控制激光头液压伸缩装置控制活塞杆的收缩，为主轴安全切换减材刀具做准备。图4为铣削减材示意图，plc通过控制刀具切换m代码将减材刀具切换至主轴为减材加工做准备，数控系统通过g代码按照规划的路径完成减材工作。
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1.一种四轴增减材复合数控机床执行器自由切换方法，其特征在于：本专利技术主要适用增减材复合数控机床在加工过程中，激光头和铣削刀具的切换调用，本专利技术中主要包括四轴数控机床主体、激光头、连接块1、连接块2、减振垫、液压装置、铣削刀具等零部件和铣削刀具和激光头自由切换方法和控制逻辑。
2.根据权利要求1所述一种四轴增减材复合数控机床执行器自由切换方法，其特征在于在激光头伸缩调节装置与机床主轴之间安装减振垫能够有效的提高激光头的使用寿命，连接块2实现液压装置和机床主轴外壳的螺栓联接。连接块1实现液压装置活塞杆端部和激光头的联接，连接块1与压装置活塞杆端部和激光头都采用螺栓联接。
3.根据权利要求1所述一种四轴增减材复合数控机床执行器自由切换方法，其特征在于讲激光头安装在主轴侧壁，通过液压装置控制激光头的伸缩。
4.根据权利要求1所述一种四轴增减材复合数控机床执行器自由切换方法，其特征在于控制铣削刀具和激光头自由切换控制逻辑如下：在激光冷却装置和激光发生装置处于待工作状态时，通过数控系统控制将主轴上的铣刀切换到机床左侧刀库，避免刀具与回转工作台和工件
...【技术特征摘要】
1.一种四轴增减材复合数控机床执行器自由切换方法，其特征在于：本发明主要适用增减材复合数控机床在加工过程中，激光头和铣削刀具的切换调用，本发明中主要包括四轴数控机床主体、激光头、连接块1、连接块2、减振垫、液压装置、铣削刀具等零部件和铣削刀具和激光头自由切换方法和控制逻辑。
2.根据权利要求1所述一种四轴增减材复合数控机床执行器自由切换方法，其特征在于在激光头伸缩调节装置与机床主轴之间安装减振垫能够有效的提高激光头的使用寿命，连接块2实现液压装置和机床主轴外壳的螺栓联接。连接块1实现液压装置活塞杆端部和激光头的联接，连接块1与压装置活塞杆端部和激光头都采用螺栓联接。
3.根据权利要求1所述一种四轴增减材复合数控机床执行器自由切换方法，其特征在于讲激光头安装在主轴侧壁，通过液压装置控制激光头的伸缩。
4.根据权利要求1所述一种四轴增减材复合数控机床执行器自由切换方法，其特征在于控制铣削刀具和激光头自由切换控...
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