基于堆焊-电解的复合3D加工技术

发布时间：2018-05-03 00:35

  本文选题：弧焊机器人 + D成形　； 参考：《焊接学报》2015年08期

【摘要】：建立了基于堆焊-电解的复合3D成形系统,包括弧焊机器人、数字化焊机以及电解加工设备等.通过机器人堆焊对工件进行快速成形,进而采用电解加工设备对其进行精密修形,得到与预设三维实体模型尺寸一致的成品零件.提出了一种名为螺旋递进重熔的路径规划方式,可以很好的解决堆焊成形中的塌陷问题.针对低碳钢与铝合金两大类材料进行3D成形工艺试验,发现分别采用氯化钠电解液以及磷酸硝酸钠混合电解液进行电解加工可以得到表面光洁的零件.结果表明,利用堆焊-电解复合3D加工系统可以在无模具的条件下制备尺寸精确、表面光洁的零件.
[Abstract]:A composite 3D forming system based on surfacing and electrolysis was established, including arc welding robot, digital welding machine and electrolytic machining equipment. The workpiece was formed rapidly by robot surfacing welding, and then the precision shape was modified by electrolytic machining equipment, and the finished parts were obtained in accordance with the size of the preset 3D solid model. A path planning method called spiral progressive remelting is proposed, which can solve the collapse problem in surfacing welding. The 3D forming process of two kinds of low carbon steel and aluminum alloy is tested. It is found that the smooth surface parts can be obtained by electrolytic machining with sodium chloride electrolyte and mixed electrolyte of sodium phosphate nitrate respectively. The results show that the hardfacing and electrolytic composite 3D machining system can be used to fabricate the parts with precise size and smooth surface without die.
【作者单位】： 天津大学材料科学与工程学院;高新船舶与深海开发装备协同创新中心;大庆油田有限责任公司第二采油厂;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50975197,51275342)
【分类号】：TG455;TG662

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 冯胜强;胡绳荪;杜乃成;;基于UG的弧焊机器人离线编程系统的设备建模[J];焊接学报;2008年04期

2 李玉龙;张华;张光云;徐建宁;;基于TIG堆焊技术的低碳钢零件精密快速成形[J];焊接学报;2009年09期

3 刘一搏;孙清洁;姜云禄;吴来军;;基于冷金属过渡技术快速成形工艺[J];焊接学报;2014年07期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 李玉龙;禹业晓;;TIG堆焊技术研究进展[J];电焊机;2012年12期

2 马立杰;樊红丽;卢继平;庞璐;;基于增减材制造的复合加工技术研究[J];装备制造技术;2014年07期

3 徐辉丽;陈希章;徐桂芳;桑静;;焊接快速成形技术的发展现状[J];材料导报;2015年11期

4 范博楠;张玉波;王海斗;徐滨士;赵杨;;裂纹参数变化对叶片低阶弯曲振动特性的影响[J];表面技术;2015年09期

5 王晓峰;陈焕明;;弧焊机器人焊接姿态与工艺参数联合规划[J];焊接技术;2008年06期

6 罗勇;李锐;张华;;TIG焊快速制造金属体性能优化研究[J];焊接技术;2011年01期

7 张莉;;基于SolidWorks喷涂机器人离线编程系统的设备建模[J];机电工程技术;2010年09期

8 庄忠良;宋刚;祝美丽;刘黎明;;激光-MIG复合热源铝合金层间堆积快速成形[J];焊接学报;2013年05期

9 翟芸;罗贤;Lockett Helen;;添加/快速成型初期的制造成本预估[J];制造业自动化;2014年07期

10 李昌;王炳晨;韩兴;于晓光;;基于ADAMS/View的弧焊机器人运动精度可靠性分析方法[J];焊接学报;2014年07期

相关会议论文 前3条

1 曹勇;朱胜;石海滨;孟凡军;王望龙;;快速成形堆积层表面制备耐磨涂层的组织及性能[A];第八届全国表面工程学术会议暨第三届青年表面工程学术论坛论文集（二）[C];2010年

2 刘一搏;孙清洁;姜云禄;桑海波;冯吉才;;冷金属过渡快速成形铝合金的力学性能[A];中国机械工程学会焊接学会第十八次全国焊接学术会议论文集——S03熔焊工艺及设备[C];2013年

3 张禹;罗震;谈辉;段瑞;;基于堆焊-电解的复合3D加工技术[A];中国机械工程学会焊接学会第十八次全国焊接学术会议论文集——S04计算机辅助焊接工程[C];2013年

相关博士学位论文 前8条

1 杜宏旺;接管焊接机器人关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 冯胜强;基于UG的弧焊机器人离线编程与统计方法的焊接质量判定[D];天津大学;2010年

3 刘春景;基于CAD/CFD的滴灌滴头流场动力学分析与结构优化[D];南京林业大学;2009年

4 宋伟科;基于多机器人的开放式智能控制系统关键技术研究与开发[D];天津大学;2012年

5 徐富家;Inconel625合金等离子弧快速成形组织控制及工艺优化[D];哈尔滨工业大学;2013年

6 赵慧慧;GMAW再制造多重堆积路径对质量影响及优化方法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

7 熊俊;多层单道GMA增材制造成形特性及熔敷尺寸控制[D];哈尔滨工业大学;2014年

8 柏兴旺;外加电磁场作用下的电弧熔积成形过程的数值研究[D];华中科技大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 崔静静;机器人型钢切割离线编程技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 刘云飞;弧焊机器人离线编程系统协调运动及变路径标定研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

3 尹峰;6自由度焊接机器人离线编程系统研究[D];北方工业大学;2012年

4 禹业晓;低碳钢堆焊表面改性工艺及其热过程分析[D];南昌大学;2013年

5 刘宁;TC4钛合金TIG填丝堆焊成型技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

6 姜云禄;基于冷金属过渡技术的铝合金快速成形技术及工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

7 吕宝;机器人行走轨迹离线编程系统[D];沈阳大学;2013年

8 刘宏胜;短电弧放电参数对工件表面质量影响的实验研究[D];新疆大学;2014年

9 唐涛宇;机器人离线编程系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

10 王建龙;弧放电层流等离子体的金属快速成形制造研究[D];中国科学技术大学;2015年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 杨修荣;;超薄板的CMT冷金属过渡技术[J];焊接;2005年12期

2 何广忠,杨胜群,吴林,张广军;ACADOLP机器人弧焊离线编程系统中的设备建模[J];焊接学报;2004年01期

3 徐富家;吕耀辉;刘玉欣;徐滨士;何鹏;;脉冲PAW快速成形焊缝尺寸的预测模型[J];焊接学报;2012年01期

4 向永华;吕耀辉;徐滨士;姜yN;夏丹;;基于三维焊接熔覆的快速成形技术及其系统的发展[J];焊接技术;2009年07期

5 陈献平;樊红丽;;关于UG软件二次开发工具的研究[J];华中师范大学学报(人文社会科学版);2006年S1期

6 王天明;习俊通;金烨;;熔融堆积成型中的原型翘曲变形[J];机械工程学报;2006年03期

7 王元良,屈金山,晏传鹏,胡久富;铝合金焊接性能及焊接接头性能[J];中国有色金属学报;1997年01期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 朱汉华,刘正林,丁彰雄,严新平;摆线形电解加工工具的设计[J];船海工程;2003年03期

2 章成军;电解加工原理及应用[J];现代车用动力;2003年02期

3 李志永;季画;;电解加工在微细制造技术中的应用研究[J];机械设计与制造;2006年06期

4 陈林;王天诚;范植坚;;型面电解加工复合磁场试验研究[J];西安工业大学学报;2006年04期

5 徐正扬;朱荻;王蕾;史先传;;三头进给电解加工叶片流场特性[J];机械工程学报;2008年04期

6 范植坚;王岗罡;唐霖;王天诚;;磁场辅助电解加工装置的磁场设计和试验[J];机械工程学报;2010年01期

7 王贺宾;郭钟宁;罗红平;;微细电解加工技术研究现状与展望[J];组合机床与自动化加工技术;2011年04期

8 姜意;张晓恒;黄绍服;朱玉川;;可调整角度的电解加工系统的开发[J];机床与液压;2011年06期

9 ;国外电解加工概况[J];电加工;1975年06期

10 ;电解加工基本知识讲座(四) 电解加工设备及其装备[J];电加工;1976年01期

相关会议论文 前10条

1 范植坚;王岗罡;唐霖;王天诚;;磁场辅助电解加工装置的磁场设计和试验[A];陕西省机械工程学会特种加工分会第九届学术年会论文集[C];2010年

2 罗雪辉;;某型号螺旋浆轴阶梯孔电解加工探索[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年

3 陈延禧;;电解加工——一种特殊的电化学过程[A];第三届全国电加工学术会议论文选[C];1979年

4 朱树敏;;电解加工十年[A];第六届全国电加工学术年会论文集[C];1989年

5 朱树敏;;电解加工发展展望[A];第七届全国电加工学术年会论文集[C];1993年

6 陈远龙;朱树敏;;电解加工工艺参数模拟试验设计及数据库的创建[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

7 陈远龙;任中根;徐家文;陈济轮;;电解加工技术的现状与展望[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年

8 刘国强;傅秀清;康敏;刘传;王嘉宁;王常志;;球形阴极电解加工的电场特性研究[A];第15届全国特种加工学术会议论文集（下）[C];2013年

9 刘金国;曲宁松;李寒松;孙毅;;多孔径微小群孔电解加工工艺研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年

10 陈伟;刘壮;谢岩甫;;锥形电极对微小孔电解加工定域性的影响[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前4条

1 中航工业制造所 程小元;精密振动电解[N];中国航空报;2014年

2 本报记者 胡启林;埃马克：以电解加工技术应对难加工材料[N];中国工业报;2013年

3 中航工业制造所 张明岐;在不断超越的道路上前行[N];中国航空报;2013年

4 本报通讯员 徐川 焦宏图 本报记者 谈洁;给火箭发动机穿上“无针孔”外衣[N];南京日报;2011年

相关博士学位论文 前10条

1 徐正扬;发动机叶片精密电解加工关键技术研究[D];南京航空航天大学;2008年

2 马晓宇;阵列孔微细电解加工基础技术研究[D];清华大学;2010年

3 陈远龙;电解加工工艺参数数据库及电解加工基本工艺规律研究[D];合肥工业大学;2000年

4 王希;电解加工间隙智能监控方法研究[D];南京航空航天大学;2006年

5 鲍怀谦;超纯水微细电解加工的基础研究[D];南京航空航天大学;2006年

6 王明环;微细电解加工实验研究[D];南京航空航天大学;2007年

7 王蕾;发动机叶片高精度电解加工阴极设计系统及实验研究[D];南京航空航天大学;2006年

8 吴锐;整体构件高效、快捷数控电解加工的应用研究[D];南京航空航天大学;2009年

9 王维;群小孔电解加工的关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

10 李冬林;模板电解加工群孔基础研究及应用[D];南京航空航天大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 丁成伟;高频窄脉冲微细电解加工机理的研究[D];山东大学;2008年

2 孙立忠;脉冲电流电解加工微细结构的试验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

3 刘燕;微小孔电解加工若干关键技术的研究[D];南京航空航天大学;2008年

4 魏军;闭式叶轮整体电解加工工艺基础研究[D];大连理工大学;2007年

5 谢文清;管电极电解加工监控系统的设计及试验研究[D];南京航空航天大学;2009年

6 朱成康;微细螺旋孔电解加工成型仿真技术研究[D];浙江工业大学;2010年

7 宋曼;活动模板电解加工微小凹坑阵列研究[D];南京航空航天大学;2010年

8 衡冲;利用阴极跳跃排液提高微细电解加工精度的试验研究[D];南京航空航天大学;2010年

9 丁维育;纯钛微细电解加工基础试验研究[D];南京航空航天大学;2010年

10 谢岩甫;复杂形状微孔的电解加工试验研究[D];南京航空航天大学;2011年

，

本文编号：1836183