增减材复合数控机床.pdf

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1、InternalCombustionEngine&Parts·27·增减材复合数控机床洪月蓉（沈阳机床（集团）设计研究院有限公司上海分公司，上海200433）摘要:传统数控机床和3D打印的结合，可以解决3D打印和传统切削加工存在的如增材工艺表面粗糙、切削加工速度慢、复杂构件加工难等等问题，文中主要就增减材复合数控机床进行介绍，以期可以为未来高档数控机床的发展提供借鉴。关键词:增减材复合；数控机床；3D打印0引言减材复合数控机床，如图《中国制造2025》中，将高档数控机床和3D打印作为1，结合高速铣削和3D我国实施制造强国战略的重点发展领域

2、和重点关注主题打印。先以激光照射烧结之一，提出加快高档数控机床、增材制造等前沿技术和装方式，将金属粉末熔融烧[1]备的研发，数控机床和3D打印在制造强国和智能制造结，然后再用旋转刀具进的地位不言而喻。行高速铣削精加工。如图数控机床和3D打印实际上都是基于运动控制，实现1，可加工3D冷却管和产品的加工制造。数控机床对坯料进行削铣减材，执行“减深肋条等部份的复杂形法”完成制品的加工，随着五轴等高档数控技术的发展，实状。OPM350L通过并行图1OPM350L现了对复杂零件的高速加工，且可达到较高的加工精度，模式高速控制单一台激但是在加工过程中

3、产生大量的切削废料，造成材料的浪光器，实现多处同时加工，此外，根据加工件的3D形状，费。而3D打印是通过材料的堆积增材，执行“加法”完成激光的积层次数与刀具切削加工的平衡性进行最佳化，也产品的制作，适用于包括塑胶、陶瓷、金属等几乎所有材料大幅缩短了切削加工时间。的制造，可实现数控机床无法实现的特殊零件的制作，但日本山崎马扎克（MaZak）公司INTEGREXi-400AM，加工表面精度还难以与数控机床抗衡。增减材复合数控机将金属3D打印机的熔融沉积与五轴切削加工结合，配备床结合传统数控机床的“减材”和3D打印的“增材”加工，多个Ambit

4、激光熔覆头，能够从高速切削，通过变换工具实现增减材一体化制造，两种加工方式形成互补，拓展数头，切换到粗糙或者精细金属沉积。在操作中，INTEGREX控机床应用领域，降低加工成本。目前，以德玛吉、山崎马I-400AM在喷嘴前端向工件表面喷出金属粉末、同时照射扎克等为代表的传统数控机床厂家已陆续推出增减材复纤维激光，在各母材上熔融、凝固金属粉末。这种方法能将合数控机床。母材与其他金属强力接合起来。比如，在作为母材的1增减材复合数控机床“Inconel738”上，对用于航空领域部件的镍基超合金1.1激光融结增减材复合高速铣床“Inconel71

5、8”实施沉积成型。因此可用于修复磨损或损坏日本沙迪克公司（Sodick）“OPM250L”、“OPM350L”增的零部件，如航空涡轮叶片等。INTEGREXI-400AM提供参考文献:[1]GB18352.6-2016，轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）[S].[2]黄佐华，周龙保，曾科，等.火花点火发动机未燃碳氢排放的研究[J].燃烧科学与技术，1997（1）：24-33.[3]郭海涛，黄佐华，周龙保，等.火花点火发动机燃烧室沉积物未燃碳氢排放的理论与实验研究[J].内燃机学报，1997（1）：40-50.[4]朱云，王建

6、昕，肖建华.冷起动和暖机时减少排放物的研究[J].云南农业大学学报，2000（3）：80-83.[5]潘藤田贵也.降低发动机二氧化碳排放的减摩技术[J].国外内燃机，2014（4）：25-29.[6]潘锁柱，宋崇林，裴毅强，等.EGR对GDI汽油机燃烧和排放特性的影响[J].内燃机学报，2012：05-0409-06.[7]于秀敏，董伟，嵇全喜.直喷汽油机催化器快速起燃的试验研究[J].汽车工程，2011（10）：865-868.图6喷射相位与碳氢排放、燃烧稳定性的关系[8]YasushiYoshihara,KoichiNakata,Da

7、ishiTakahashietc.可以达到提高燃烧稳定性的目的，再结多次喷射策略优化DevelopmentofHighTumbleIntake-PortforHighThermal缸内混合气的分布，可以降低起燃工况下碳氢排放。EfficiencyEngines[J].SAETechnicalPaper2016-01-0692.·28·内燃机与配件图2OPM350L工作原理的5轴车铣功能，能够进行全面的五轴车铣复合加工，B可以快速有效地把数控机床转变为3D打印设备，可实现轴摆动幅度在-30／210°之间，可以轻松地处理多棱体锻件从图纸到塑料

8、原型再到金属成品的整个过程都在一台机或铸件、回转体零件和复杂异形零件，以及那些经过增材床上完成。如赫克的专利US20150331412公开，赫克的3D制造加工后的零件，同时配置了由车削主轴完成