增/减材柔性制造及加工系统构成形式

将柔性制造的思想引入到增/减材制造中,形成增/减材柔性制造工艺。阐述了该工艺的内涵及加工范围,确立了增/减材柔性制造工艺流程,描述了各组成工序的特点,详细阐述了增/减材柔性制造中材料沉积、材料去除两工序内部及其之间的多种柔性加工方式。在此基础上,确立了增/减材柔性制造系统的设备构成及其相互关系,给出了加工设备的总体布局。为进一步研究该工艺的加工序列规划及各种构成设备具体结构形式等方面打下基础。

基于DMG MORI LASERTEC 65 3D加工中心的不锈钢粉末激光沉积增/减材复合制造

采用国内首台增/减材复合加工中心——DMG MORI LASERTEC 65 3D,完成不锈钢粉末的增/减材复合制造,通过研究激光直接金属沉积成形的激光功率、扫描速度及送粉速度等増材工艺参数对不锈钢沉积层截面形状尺寸与表面粗糙度的影响,优化沉积工艺参数,测定沉积件的力学性能,并初步探究DMG MORI LASERTEC 653D复合加工中心对于不锈钢异型涡轮增压壳体的增材与减材复合制造的能力水平和应用空间。结果表明:最佳沉积工艺参数为:激光功率为2 400 W,扫描速度为1 000 mm/min,送粉速率为14 g/min,粉末沉积件获得理想的等轴晶组织,其抗拉强度和伸长率分别达到632 MPa和46.9%,与同材料的锻件相当。用DMG MORI LASERTEC65 3D复合加工中心,可完成不锈钢异型涡轮增压壳体的粉末激光直接金属沉积成形和5轴铣削的复合加工制造,在保证工件精度的前提下,能较好地实现如法兰钻孔、接头生产等难加工部件的一次性成形,较传统加工方式效率提高5~8倍。