CN114453892A - 一种增减材复合制造设备及其及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增减材复合制造设备，包括转盘，转盘的旋转轴线与其中心轴线相互平行；高度调节件，其具有固定端和活动端，固定端设置在转盘上，活动端在固定端上沿上下方向活动；加工单元，其设置在活动端上，加工单元包括连接架，连接架的一端具有可伸缩的加工端，以连接架的另一端为汇合端，两个或以上的加工单元绕转盘的旋转轴线周向地间隔设置，汇合端之间相互定位连接，即可实现加工端的切换，而且，多个连接架的另一端以汇合端为中心向外发散延伸，可增大相邻两个加工端之间的距离，减少干涉，减少加工装置与失效齿轮、甚至其他设备之间的碰撞，减少设备占用体积，方便对修复区域狭窄的工件进行加工，提高加工精度。

Description

一种增减材复合制造设备及其及使用方法

技术领域

本发明涉及增减材复合制造领域，特别涉及一种增减材复合制造设备及其使用方法。

背景技术

齿轮的主要失效形式包括断齿、疲劳点蚀、齿面磨损和齿面剥落等，现有增减材修复装备主要针对简单大型齿轮外齿面进行修复，但是，当齿轮具有复杂结构时、或者当修复区域为齿轮的齿面或齿根等狭窄位置时，由于现有增减材设备结构复杂、体积较大等问题，导致激光头、加工装置与待修复齿轮极易产生干涉碰撞，使得难加工区域无法保证加工质量，甚至无法加工。

发明内容

本发明目的在于提供一种增减材复合制造设备，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种增减材复合制造设备，包括：转盘，所述转盘的旋转轴线与其中心轴线相互平行；高度调节件，其具有固定端和活动端，所述固定端设置在所述转盘上，所述活动端在所述固定端上沿上下方向活动；加工单元，其设置在所述活动端上，所述加工单元包括连接架，所述连接架的一端具有可伸缩的加工端，以所述连接架的另一端为汇合端，两个或以上的所述加工单元绕所述转盘的旋转轴线周向地间隔设置，所述汇合端之间相互定位连接。

该技术方案至少具有如下的有益效果：两个或以上的加工单元绕转盘的旋转轴线周向地间隔设置，连接架的一端上设有加工装置，加工装置可沿连接架延伸方向伸缩，加工端位于加工装置上，连接架的另一端为汇合端，多个连接架的汇合端相互连接，而多个连接架的另一端以汇合端为中心向外发散延伸，可增大相邻两个加工端之间的距离，在一个加工端修复区域狭窄的工件时，可减少其他加工端的干涉，而且，转盘转动，加工单元的加工装置随之转动，高度调节件调整各个加工单元的高度，加工端均可各自伸缩，即可实现加工端的切换，又可减少加工装置与失效齿轮、甚至其他设备之间的碰撞，减少设备占用体积，减少干涉，提高零件使用寿命，方便修复区域狭窄的工件进行加工，提高加工精度。

作为上述技术方案的进一步改进，两个或以上的所述加工单元以所述转盘的旋转轴线为阵列中心周向设置。相邻的加工单元上的加工端之间间隔相同，减少加工单元相互之间的干涉，提高受力均匀，减少加工装置切换时的晃动，同时方便调整和安装，降低设计难度。

作为上述技术方案的另一种改进，所述高度调节件与所述加工单元的数量和位置一一匹配，所述活动端转动连接于所述连接架上，所述活动端可沿所述连接架的延伸方向来回滑动。各个加工单元上连接架的汇合端均汇合在一起形成连接块，对应各个加工单元的高度调节件均可同时进行不同长度的伸缩，使得连接块可以从水平状态变成倾斜状态，高度调节件相对定位，活动端转动连接于连接架上，并可沿连接架朝远离汇合端的方向滑动，保证在连接块倾斜的情况下，高度调节件始终可以连接在连接架上，同时减少对连接架的拉扯，减少零件损坏，而且目标连接架可以倾斜至对应位置，提高加工精度，适用于具有复杂结构的齿轮。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接架包括连接段和伸缩段，所述伸缩段滑动连接于所述连接段上，所述汇合端位于所述连接段远离所述伸缩段的一端，所述加工端设在所述伸缩段上，所述连接段的底端设有滑槽，所述高度调节件包括驱动件，所述驱动件可带动所述活动端上下移动，所述活动端上设有万向节，所述万向节滑动连接于所述滑槽内。伸缩段滑动连接于连接段上，并可沿连接段的延伸方向来回伸缩，使得加工端可针对失效齿轮的位置进行位置调整，同时，减少与作业环境的碰撞，而且，活动端设有万向节，在若干个高度调节件长度变化情况下，保证高度调节件与连接段之间角度变化后始终保持连接，结构可靠。

作为上述技术方案的另一种改进，所述连接架的一端转动设有加工装置，所述加工端位于所述加工装置上。加工装置可转动并带动加工端移动，提高加工端的加工精度，减少碰撞。

作为上述技术方案的另一种改进，本发明还包括工件装夹装置，所述工件装夹装置可与所述转盘在水平位置上相对移动。失效齿轮定位在工件装夹装置上，在作业环境狭窄、作业环境固定的情况下，工件装夹装置和转盘之间可以相对移动，调整失效工件和加工单元之间的位置，适用于多种作业环境，提高环境适应性，同时减少体积，提高便捷性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述工件装夹装置包括定位盘，所述定位盘上设有夹紧结构，所述夹紧结构具有外径可伸缩的张紧头。失效齿轮的内孔套入张紧头后并压在定位盘上，张紧头膨胀，使得其外径增大至与失效齿轮的内径一致并相抵，实现对失效齿轮的定位，失效齿轮修复后，张紧头收缩，其外径减少，方便取出修复件，方便快捷，同时不会对失效齿轮的齿牙部分造成阻挡、干涉，方便修复。

作为上述技术方案的进一步改进，所述工件装夹装置还包括支架和角度调整件，所述定位盘转动连接于所述支架上，所述定位盘的旋转轴线与所述定位盘的中心轴线相互垂直，所述角度调整件上具有可伸缩的拉动端，所述角度调整件的一端旋转连接于所述支架上，所述拉动端旋转连接于所述定位盘。对失效齿轮进行安装时，可以通过角度调节件控制拉动端伸缩，使得定位盘朝接近水平的方向倾斜，方便对失效齿轮的安装，同时，调整定位盘与支架之间的旋转角度，可以方便元对转盘进行加工，对于具有复杂结构、以及修复位置狭窄的工件更具有针对性，提高加工质量。

作为上述技术方案的另一种改进，所述定位盘具有安装端面，所述定位盘的端面上设有调节通道，所述夹紧结构包括调整块、安装槽和压紧构件，所述调整块可沿所述调节通道滑动、并伸出所述安装端面，所述调整块上设有锥面，所述锥面朝所述调节通道靠近所述安装端面的方向收缩，至少两个所述安装槽沿所述调节通道周向间隔地设在所述安装端面上，所述安装槽朝靠近所述调节通道的方向延伸，所述张紧头包括与所述安装槽一一对应的滑块，所述滑块滑动连接于所述安装槽上，所述压紧构件的一端连接于所述滑块，所述压紧构件的另一端连接于所述定位盘，所述压紧构件使得所述滑块始终与所述锥面相抵。调节调整块位置，使得调整块的锥面部分沿调节通道滑动，并且外径较大的部分逐渐穿出安装端面，滑块在压紧构件作用下，始终压紧在锥面上，随着显露在调节通道外的锥面外径逐渐增大，至少两个的滑块沿安装槽逐渐远离，滑块远离调整块的侧壁为外侧壁，至少两个的滑块外侧壁之间形成张紧头的外径，实现对失效齿轮的定位，多个滑块可以同时朝远离或靠近调整块的方向移动，方便快捷，结构可靠。

本发明还提供一种增减材复合制造设备的使用方法，应用在以上所提及的增减材复合制造设备，包括以下步骤：步骤1：设定正常工件的加工参数，根据扫描仪获取失效工件的三维信息，将所述失效工件的三维信息与所述正常工件的加工参数进行比对，得出所述失效工件待修复区域的三维模型；步骤2：对所述失效工件待修复区域进行区域规划和切片处理，生成转盘的移动参数、所有所述加工端的工作路径和加工参数；步骤3：根据转盘的移动参数、所有所述加工端的工作路径和加工参数，控制所述转盘转动，所述高度调节件的活动端进行伸缩调整，对应的一个所述加工端按规划的工作路径进行伸缩调整、并作用在所述失效工件上；步骤4：所述扫描仪对步骤3中的待修复区域进行扫描，并将扫描结果同步更新至所有所述加工端的工作路径和加工参数；步骤5：重复步骤3至步骤4，直至所述失效工件的加工区域余量达到磨削要求，形成修复工件；步骤6：所述转盘转动，所述高度调节件的活动端长度进行伸缩调整，对应的一个所述加工端按规划路径进行伸缩调整，该所述加工端对步骤5中所述修复工件上的已修复区域部分进行磨削加工，形成如步骤1中与所述正常工件的加工参数一致的修复工件。

该技术方案至少具有如下的有益效果：加工单元切换过程中，通过高度调节件的活动端同时的长度调整，以及加工端的伸缩调节，灵活改变加工端的位置，有效避免了由于现有增减材设备体积较大、设备复杂等问题，减少加工端与待修复齿轮之间的干涉，提高对狭窄作业区域的加工质量，有效扩大增减材技术应用范围，可高效地、高质量地一次性修复各类结构复杂的齿轮。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明一实施例提供的增减材复合制造设备的结构图；

图2是本发明一实施例提供的增减材复合制造设备的局部结构图，包括转盘和加工单元；

图3是本发明一实施例提供的工件装夹装置的正视图；

图4是图3中沿A-A方向的剖视图。

附图中：110-转盘、120-加工单元、121-高度调节件、122-连接架、131-加工端、132-汇合端、140-工件装夹装置、141-定位盘、142-支架、143-角度调整件、144-拉动端、150-送粉器、160-失效齿轮、210-加工装置、230-万向节、241-激光头、242-铣刀、243-砂轮、244-扫描仪、310-夹紧结构、311-调整块、312-安装槽、320-滑块、410-调节通道、420-锥面、430-限位块、440-安装端面。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1和图2，增减材复合制造设备包括转盘110，转盘110的旋转轴线与其中心轴线相互平行；高度调节件121，其具有固定端和活动端，固定端设置在转盘110上，活动端在固定端上沿上下方向活动；加工单元120，其设置在活动端上，加工单元120包括连接架122，连接架122的一端具有可伸缩的加工端131，以连接架122的另一端为汇合端132，两个或以上的加工单元120绕转盘110的旋转轴线周向地间隔设置，汇合端132之间相互定位连接。将失效齿轮160定位在外设的齿轮装夹装置上，多个连接架122的汇合端132相互连接，而多个连接架122的另一端以汇合端132为中心向外发散延伸，可增大相邻两个加工端131之间的距离，在一个加工端131修复区域狭窄的工件时，可减少其他加工端131的干涉，转盘110转动，加工单元120随之转动，高度调节件121进行对应伸缩，使得加工单元120可以避开环境的障碍物并移动至目标位置，同时，加工端131伸出并作用在失效齿轮160的所需修复位置上，加工后，加工端131收回，并根据失效齿轮160的修复情况来再次转换加工装置210实现进一步的修复，加工装置210切换过程中，加工端131均可各自收回，即可实现加工端131的切换，又可减少加工装置210与失效齿轮160、甚至其他设备之间的碰撞，减少设备运行体积，不仅可以对具有复杂结构的齿轮，以及修复区域狭窄的工件进行加工，提高加工精度，并且，减少两个或以上的加工装置210相互之间的碰撞、加工装置210与失效齿轮160和其他设备之间的碰撞，减少干涉，提高零件使用寿命。实际上，转盘110可以设置在升降架上，方便加工单元120的整体抬高，避免转盘110转动时，加工单元120与工作环境中的设备发生碰撞。并且，转盘110可以通过蜗杆蜗轮带动转动，活动端的伸缩可以是通过气缸驱动，或者电机丝杆等驱动元件驱动，加工端131的伸缩也可以是通过气缸、电机丝杆等驱动元件驱动。需要说明的是，加工单元120至少为两个，方便加工装置210的切换，提高生产效率，并且，加工单元120相互间隔设置，防止加工端131的干涉。

进一步的，在一些实施例中，两个或以上的加工单元120以转盘110的旋转轴线为阵列中心周向设置。在本实施例中，加工单元120的数量为三个，相邻的加工单元120上的加工端131之间间隔均为120°，并且，汇合端132相互连接的位置位于转盘110的旋转轴线上，减少加工单元120相互之间的干涉，提高受力均匀，减少加工装置210切换时的晃动，同时方便调整和安装，降低设计难度。实际应用中，三个加工单元120上的加工端131分别为激光头241、铣刀242和砂轮243，外设送粉器150均和激光头241连接，使得激光头241可以进行激光熔覆，实现增材，铣刀242可对失效齿轮160的片层进行铣削加工，砂轮243则对修复区域进行磨削精加工。另外，扫描仪244可以设置在与激光头241相同的加工单元120上。

另外，在一些实施例中，高度调节件121与加工单元120的数量和位置一一匹配，活动端转动连接于连接架122上，活动端可沿连接架122的延伸方向来回滑动。各个加工单元120上连接架122的汇合端132均汇合在一起形成连接块，对应各个加工单元120的高度调节件121均可同时进行不同长度的伸缩，使得连接块可从水平方向朝各个方向倾斜，因为高度调节件121相对连接块处于定位状态，此时连接块与活动端的连接部分至转盘110的旋转轴线距离增加，活动端可沿连接架122朝远离汇合端132的方向滑动，保证在连接块倾斜的情况下，高度调节件121始终可以连接在连接架122上，提供一定位移余量，同时减少对连接架122的拉扯，减少零件损坏，实现连接块角度的调整，适用于具有复杂结构的齿轮。另外，若加工单元120的数量为三个，则三个高度调节件121到转盘110旋转轴线的距离均一致，提高移动稳定性。同时，一个加工端131上的角度是通过若干个活动端的长度调整，加工端131的伸缩量，以及转盘110的旋转角度决定的，并且，高度调节件121、转盘110的调整所占用的位置小，同时加工端131可伸缩，相对于单纯的机器手结构更简单，成本低，同时在位置调整上，相对于长度较长的机器手，本发明显著降低了干涉情况的发生，减少与失效齿轮160的碰撞。

并且，在本实施例中，连接架122包括连接段和伸缩段，伸缩段滑动连接于连接段上，汇合端132位于连接段远离伸缩段的一端，加工端131设在伸缩段上，连接段的底端设有滑槽，高度调节件121包括驱动件，驱动件可带动活动端上下移动，活动端设有万向节230，万向节230滑动连接于滑槽内。伸缩段可以通过气缸或者电机丝杆等直线驱动元件驱动，并且伸缩段滑动连接于连接段上，提高伸缩段伸缩时的稳定性，加工端131设置在伸缩段上，加工端131可针对失效齿轮160的位置进行位置调整，同时，减少与作业环境的碰撞，并且，活动端的万向节230滑动连接在连接段上，保证了活动端与连接段之间保持灵活连接。实际上，活动端也可以是滑动连接在伸缩段上，但是因为伸缩段需要频繁伸缩以调节加工端131的位置，活动端设置在连接段上，可以减少磨损。另外，也可以是滑槽设置在万向节230的顶端，而连接架122的底面上设有滑块320，滑块320滑动连接在滑槽内，也可以实现活动端与连接架122之间的滑动。

另外，在一些实施例中，连接架122的一端转动设有加工装置210，加工端131位于加工装置210上。加工装置210可转动并带动加工端131移动，提高加工端131的加工精度，减少碰撞。

此外，本发明还包括工件装夹装置140，工件装夹装置140可与转盘110在水平位置上相对移动。失效齿轮160定位在工件装夹装置140上，在作业环境狭窄、作业环境固定的情况下，工件装夹装置140和转盘110之间可以相对移动，调整失效工件和加工单元120之间的位置，适用于多种作业环境，提高环境适应性，同时减少体积，提高便捷性。另外，外设送粉器150可相对转盘110在水平方向上相对移动，具体的，转盘110底部、工件装夹装置140底部、外设送粉器150底部均设有可制动的万向轮，方便装置移动到适于增减材加工的位置并定位。另外，外设送粉器150和转盘110之间可以通过插销相互连接定位，方便线路连接。

在一些实施例中，工件装夹装置140包括定位盘141，定位盘141上设有夹紧结构310，夹紧结构310具有外径可伸缩的张紧头。具体的，失效齿轮160的内孔套入张紧头后并压在定位盘141上，张紧头膨胀，使得其外径增大至与失效齿轮160的内径一致并相抵，实现对失效齿轮160的定位，失效齿轮160修复后，张紧头收缩，其外径减少，方便取出修复件，方便快捷，同时不会对失效齿轮160的齿牙部分造成阻挡、干涉，方便修复。实际上，夹紧结构310也可以是采用多个夹爪卡在齿牙根部等方式，实现齿轮的定位。

并且，工件装夹装置140还包括支架142和角度调整件143，定位盘141转动连接于支架142上，定位盘141的旋转轴线与定位盘141的中心轴线相互垂直，角度调整件143上具有可伸缩的拉动端144，角度调整件143的一端旋转连接于支架142上，拉动端144旋转连接于定位盘141。具体的，角度调整件143可以是气缸等可驱动伸缩的元件，拉动端144为活塞杆远离气缸的一端，对失效齿轮160进行安装时，可以通过角度调节件控制拉动端144伸缩，使得定位盘141朝接近水平的方向倾斜，方便对失效齿轮160的安装，同时，调整定位盘141与支架142之间的旋转角度，可以方便元对转盘110进行加工，对于具有复杂结构、以及修复位置狭窄的工件更具有针对性，提高加工质量。

参照图3和图4，为了提高对失效齿轮160的定位稳定性，在一些实施例中，定位盘141具有安装端面440，定位盘141的端面上设有调节通道410，夹紧结构310包括调整块311、安装槽312和压紧构件，调整块311可沿调节通道410滑动、并伸出安装端面440，调整块311上设有锥面420，锥面420朝调节通道410靠近安装端面440的方向收缩，至少两个安装槽312沿调节通道410周向间隔地设在安装端面440上，安装槽312朝靠近调节通道410的方向延伸，张紧头包括与安装槽312一一对应的滑块320，滑块320滑动连接于安装槽312上，压紧构件的一端连接于滑块320，压紧构件的另一端连接于定位盘141，压紧构件使得滑块320始终与锥面420相抵。在本实施例中，滑块320数量为三个，三个滑块320间隔地设置，而且滑块320靠近锥面420的一侧呈弧面，使得三个滑块320可以周向地压紧在锥面420上，并且，三个滑块320可以同时朝远离或靠近调整块311的方向移动，提高对失效齿轮160的夹紧稳定性，减少失效齿轮160安装过程中的晃动。并且，调整块311的中心轴线、调节通道410的中心轴线相互重合，调整块311可以螺纹连接在调节通道410上，调整块311的中间部分同步设有手柄，手柄伸出调节通道410远离安装端面440的一端，方便使用者手动调节调整块311的位置。实际上，调整块311的锥面420收缩端上设有限位块430，调整块311在调节通道410朝远离安装端面440的位置移动时，限位块430不断靠近并相抵在滑块320上，实现对调整块311的卡紧，防止调整块311脱出调节通道410，同时防止滑块320脱离锥面420，无须每次手动拨弄滑块320，提高调节效率。并且，压紧构件可以是弹簧等弹性元件，弹簧的一端连接在定位盘141上，另一端连接在滑块320上，并且处于压缩或拉伸状态，使得滑块320具有朝调整块311方向移动的趋势。

此外，本发明还提供一种增减材复合制造设备的使用方法，应用在以上所提及的增减材复合制造设备，具体地包括以下步骤：

步骤1.1：角度调整件143驱动拉动端144移动，使得定位盘141旋转至接近水平的位置，并将失效工件的内孔套在调整块311上，转动调整块311，使得调整块311逐渐穿出安装端面440，并撑开滑块320，直至滑块320均与失效工件内孔相抵；

步骤1.2：调整工件装夹装置140与转盘110之间的距离；

步骤1.3：设定正常工件的加工参数，根据扫描仪244获取失效工件的三维信息，将失效工件的三维信息与正常工件的加工参数进行比对，得出失效工件待修复区域的三维模型；

步骤2：对失效工件待修复区域进行区域规划和切片处理，生成转盘110的移动参数、所有加工端131的工作路径和加工参数，其中，加工端131分别为扫描仪244和激光头241加工端131、铣刀242加工端131、砂轮243加工端131；

步骤3.1：根据转盘110的移动参数、所有加工端131的工作路径和加工参数，控制转盘110转动，若干个高度调节件121的活动端进行伸缩调整，活动端与连接架122之间相对转动，激光头241加工端131按规划的工作路径进行伸缩调整、并作用在失效工件上，实现激光熔覆，其中，激光功率300W～1500W，扫描速率5～15mm，搭接率30％～50％，光斑直径0.5～4mm，主轴转速15000r/min；

步骤3.2：扫描仪244对步骤3.1中的待修复区域进行实时动态扫描，扫描结果同步更新至所有加工端131的工作路径和加工参数；

步骤3.3：检测到步骤3.2中激光增材加工到预定尺寸后，控制转盘110转动，若干个高度调节件121的活动端进行伸缩调整，活动端与连接架122之间相对转动，铣刀242加工端131按规划的工作路径进行伸缩调整、并对失效工件进行铣削，去除增材加工产生的多余部分，并预留磨削加工的余量；

步骤4：扫描仪244对步骤3.3中的待修复区域进行实时动态扫描，扫描结果同步更新至所有加工端131的工作路径和加工参数；

步骤5：重复步骤3至步骤4，直至失效工件的加工区域余量达到磨削要求，形成修复工件；

步骤6：根据转盘110的移动参数、所有加工端131的工作路径和加工参数，控制转盘110转动，若干个高度调节件121的活动端进行伸缩调整，砂轮243加工端131按规划路径进行伸缩调整，砂轮243加工端131对步骤5中修复工件上的已修复区域部分进行磨削加工，形成如步骤1中与正常工件的加工参数一致的修复工件。

通过以上增减材复合制造方式，有效避免了由于现有增减材设备体积较大、设备复杂等问题，减少加工端131与待修复齿轮之间的干涉，提高对狭窄作业区域的加工质量，有效扩大增减材技术应用范围，可高效地、高质量地一次性修复各类结构复杂的齿轮。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种增减材复合制造设备，其特征在于：包括：

转盘(110)，所述转盘(110)的旋转轴线与其中心轴线相互平行；

高度调节件(121)，其具有固定端和活动端，所述固定端设置在所述转盘(110)上，所述活动端在所述固定端上沿上下方向活动；

加工单元(120)，其设置在所述活动端上，所述加工单元(120)包括连接架(122)，所述连接架(122)的一端具有可伸缩的加工端(131)，以所述连接架(122)的另一端为汇合端(132)，两个或以上的所述加工单元(120)绕所述转盘(110)的旋转轴线周向地间隔设置，所述汇合端(132)之间相互定位连接。

2.根据权利要求1所述的一种增减材复合制造设备，其特征在于：两个或以上的所述加工单元(120)以所述转盘(110)的旋转轴线为阵列中心周向设置。

3.根据权利要求1所述的一种增减材复合制造设备，其特征在于：所述高度调节件(121)与所述加工单元(120)的数量和位置一一匹配，所述活动端转动连接于所述连接架(122)上，所述活动端可沿所述连接架(122)的延伸方向来回滑动。

4.根据权利要求3所述的一种增减材复合制造设备，其特征在于：所述连接架(122)包括连接段和伸缩段，所述伸缩段滑动连接于所述连接段上，所述汇合端(132)位于所述连接段远离所述伸缩段的一端，所述加工端(131)设在所述伸缩段上，所述连接段的底端设有滑槽，所述高度调节件(121)包括驱动件，所述驱动件可带动所述活动端上下移动，所述活动端上设有万向节(230)，所述万向节(230)滑动连接于所述滑槽内。

5.根据权利要求1所述的一种增减材复合制造设备，其特征在于：所述连接架(122)的一端转动设有加工装置(210)，所述加工端(131)位于所述加工装置(210)上。

6.根据权利要求1所述的一种增减材复合制造设备，其特征在于：还包括工件装夹装置(140)，所述工件装夹装置(140)可与所述转盘(110)在水平位置上相对移动。

7.根据权利要求6所述的一种增减材复合制造设备，其特征在于：所述工件装夹装置(140)包括定位盘(141)，所述定位盘(141)上设有夹紧结构(310)，所述夹紧结构(310)具有外径可伸缩的张紧头。

8.根据权利要求7所述的一种增减材复合制造设备，其特征在于：所述工件装夹装置(140)还包括支架(142)和角度调整件(143)，所述定位盘(141)转动连接于所述支架(142)上，所述定位盘(141)的旋转轴线与所述定位盘(141)的中心轴线相互垂直，所述角度调整件(143)上具有可伸缩的拉动端(144)，所述角度调整件(143)的一端旋转连接于所述支架(142)上，所述拉动端(144)旋转连接于所述定位盘(141)。

9.根据权利要求7所述的一种增减材复合制造设备，其特征在于：所述定位盘(141)具有安装端面(440)，所述定位盘(141)的端面上设有调节通道(410)，所述夹紧结构(310)包括调整块(311)、安装槽(312)和压紧构件，所述调整块(311)可沿所述调节通道(410)滑动、并伸出所述安装端面(440)，所述调整块(311)上设有锥面(420)，所述锥面(420)朝所述调节通道(410)靠近所述安装端面(440)的方向收缩，至少两个所述安装槽(312)沿所述调节通道(410)周向间隔地设在所述安装端面(440)上，所述安装槽(312)朝靠近所述调节通道(410)的方向延伸，所述张紧头包括与所述安装槽(312)一一对应的滑块(320)，所述滑块(320)滑动连接于所述安装槽(312)上，所述压紧构件的一端连接于所述滑块(320)，所述压紧构件的另一端连接于所述定位盘(141)，所述压紧构件使得所述滑块(320)始终与所述锥面(420)相抵。

10.一种增减材复合制造设备的使用方法，应用在如权利要求1至9中任一项所述的增减材复合制造设备，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：设定正常工件的加工参数，根据扫描仪(244)获取失效工件的三维信息，将所述失效工件的三维信息与所述正常工件的加工参数进行比对，得出所述失效工件待修复区域的三维模型；

步骤2：对所述失效工件待修复区域进行区域规划和切片处理，生成转盘(110)的移动参数、所有所述加工端(131)的工作路径和加工参数；

步骤3：根据转盘(110)的移动参数、所有所述加工端(131)的工作路径和加工参数，控制所述转盘(110)转动，所述高度调节件(121)的所述活动端进行伸缩调整，对应的一个所述加工端(131)按规划的工作路径进行伸缩调整、并作用在所述失效工件上；

步骤4：所述扫描仪(244)对步骤3中的待修复区域进行扫描，并将扫描结果同步更新至所有所述加工端(131)的工作路径和加工参数；

步骤5：重复步骤3至步骤4，直至所述失效工件的加工区域余量达到磨削要求，形成修复工件；

步骤6：控制所述转盘(110)转动，所述高度调节件(121)的所述活动端进行伸缩调整，对应的一个所述加工端(131)按规划路径进行伸缩调整，该所述加工端(131)对步骤5中所述修复工件上的已修复区域部分进行磨削加工，形成如步骤1中与所述正常工件的加工参数一致的修复工件。

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