一种新型多功能数控3D打印设备制造技术

技术编号:11750582 阅读:129 留言:0更新日期:2015-07-19 14:48
本实用新型专利技术提供一种新型多功能数控3D打印设备,包括工作台,所述工作台上设置有龙门架,其特征是:所述龙门架通过悬挂驱动机构一悬挂有加工刀具,所述龙门架通过悬挂驱动机构二悬挂有3D打印头。本实用新型专利技术只用一套数控设备,即可执行增材制造及减材制造工艺,一机二用, 降低数控设备的购置成本;使用多角旋转塔机构,提供多材质塑料3D打印的工艺能力。可以独立的完成CNC四轴联动的减材制作工艺,可对镶嵌件预加工,也可对3D 打印的成品,作表面精加工。可以做金属-塑料,塑料-塑料镶嵌件复合材料的3D打印工艺成品。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数控加工设备领域,具体地讲,涉及一种新型多功能数控3D打印设备及使用方法。
技术介绍
3 D打印工艺(增材制造)有下述优势:1.由於不必开发成型模,所以.可以节约新产品开发成本,及节省开发时间;2.通常成品的加工切削量少因而可减少材料的耗损;3.几乎任何结构及外型的设计均可由3D打印工艺做出,设计人员因而有更多的设计自由度,可完全採用以产品的功能为主要考量的设计方案,4.由於产品的设计不再受限於加工可行性的局限,凸显了选优设计的优点,设计人员能开发出有创意,重量轻,复杂形状,而功能优良的广品。目前,虽然以塑胶为原料的CNC3D打印技术及设备较为成熟。但是,还有许多不足处。例如,以塑料为原料的家用CNC 3D打印设备(FDM工艺),通常只对单一原料进行增材制造;以塑料为原料的工业用3D打印设备(FDM工艺)通常只对两种材料或两种颜色的原料,执行增材制造工艺;也就是说,现有的3 D打印设备设计,原料的选用弹性不足,机构简单,没有CNC机加工(减材制造)的能力,无法就便加工,不能进一步提高成品精度及表面光滑度。如果工件为复合件,更无法使用同一个机台,对镶嵌件进行先期的加工準备工作;也就是说,一个工件如需增材工艺及减材工艺或用不同种类,颜色的原料,工厂就必需準备二套以上的C N C设备,不但费用投资多,而且设备占用过多的工厂空间。
技术实现思路
:本技术要解决的技术问题是提供一种新型多功能数控3D打印设备,至少一机二用,执行增材制造及减材制造的工艺,降低数控设备的购置成本。本技术采用如下技术方案实现技术目的:—种新型多功能数控3D打印设备,包括工作台,所述工作台上设置有龙门架,其特征是:所述龙门架通过悬挂驱动机构一悬挂有加工刀具,所述龙门架通过悬挂驱动机构二悬挂有3D打印头。作为对本技术方案的进一步限定,所述工作台上还设置有工件夹头。作为对本技术方案的进一步限定,所述悬挂驱动机构一包括支撑座一,所述支撑座一上端设置有切削头Z轴步进电机,所述切削头Z轴步进电机连接切削头Z轴丝杠,所述支撑座一内还设置有切削头Z轴导轨,所述切削头Z轴丝杠下端连接切削头滑块,所述切削头滑块能够沿所述切削头Z轴导轨上下移动,所述切削头滑块上连接切削头主轴电机,所述切削头主轴电机的输出轴上连接所述加工刀具。作为对本技术方案的进一步限定,所述悬挂驱动机构二包括支撑座二,所述支撑座二的上端设置有旋转塔Z向步进电机,所述旋转塔Z向步进电机的丝杠轴连接旋转塔Z向滑块,所述旋转塔Z向滑块环套在旋转塔Z向导轨上,所述旋转塔Z向滑块连接齿轮室,所述齿轮室内设置有旋转塔旋转驱动步进电机和旋转轴,所述旋转塔旋转驱动步进电机的输出轴上设置有蜗杆,所述旋转轴上设置有与所述蜗杆配合使用的涡轮齿,所述输出轴的末端通过轴承连接所述3D打印头。作为对本技术方案的进一步限定,所述3D打印头包括至少三个面的旋转塔,所述旋转塔的每个面均设置有挤出头。作为对本技术方案的进一步限定,所述挤出头包括小型步进马达,所述小型步进马达上设置有塑料送料机构,所述塑料送料机构的下侧连接加热块,所述加热块连接温度传感器和喷头。作为对本技术方案的进一步限定,所述龙门架的一端设置有X向步进电机,所述龙门架的另一端设置有打印材料存放机构,所述X向步进电机连接X向丝杠,所述X向丝杠的上下两侧设置有X向导轨,所述X向丝杠上连接所述支撑座一和支撑座二,所述支撑座一和所述支撑座二能够沿所述X向导轨左右滑动,所述打印材料存放机构连通所述塑料送料机构。作为对本技术方案的进一步限定,所述工作台的一端设置有龙门架Y向丝杠和龙门架Y向步进电机,所述工作台的两侧设置有配合所述龙门架滑动的Y向导轨。作为对本技术方案的进一步限定,所述工件夹头包括顶针和工件三爪卡盘,所述顶针和工件三爪卡盘之间设置工件,所述工件三爪卡盘连接工件旋转控制机构。与现有技术相比,本技术的优点和积极效果是:本技术只用一套数控设备,即可执行增材制造及减材制造工艺,一机多用,降低数控设备的购置成本,可以做出以塑料为原料的3D打印工艺成品,使用多角旋转塔机构,提供多材质塑料3D打印的工艺能力。可以独立的完成CNC四轴联动的减材制作工艺,可对镶嵌件预加工,也可对3D打印的成品作表面精加工。可以做金属-塑料,塑料-塑料等等镶嵌件复合材料的3D打印工艺成品O【附图说明】图1是本技术的3D结构示意简图。图2是本技术的主视结构示意简图。图3是本技术的左视结构示意简图。图4是本技术的俯视结构示意简图。图5是本技术的旋转塔结构示意简图。图6是本技术的挤出头结构示意简图。图7是本技术的电气控制原理简图。图中,1- X向步进电机,2-X向丝杠,3-龙门架,4-切削头Z轴丝杠,5-切削头Z轴步进电机,6-切削头主轴电机,7-切削头Z轴导轨,8-X向导轨,9-旋转塔Z向步进电机,10-旋转塔Z向导轨,11-旋转塔,12-打印材料存放机构,13-挤出头,14-加工刀具,15-工件旋转控制机构,16- Y向导轨,17-工作台,18-龙门架Y向丝杠,19-龙门架Y向步进电机,20-齿轮室,21-顶针,22-工件,23-工件三爪卡盘,24-旋转塔Z向滑块,25-旋转塔旋转驱动步进电机,26-蜗杆,27-涡轮齿,28-轴承,29-旋转轴,30-小型步进马达,31-塑料送料机构,32-温度传感器,33-加热块,34-喷头,35、支撑座一,36、支撑座二,37、切削头滑块。【具体实施方式】:下面结合实施例,进一步说明本技术。参见图1-图7,本技术包括工作台17,所述工作台17上设置有龙门架3,所述龙门架通过悬挂驱动机构一悬挂有加工刀具14,所述龙门架3通过悬挂驱动机构二悬挂有3D打印头。所述工作台17上还设置有工件夹头。所述悬挂驱动机构一包括支撑座一 35,所述支撑座一 35上端设置有切削头Z轴步进电机5,所述切削头Z轴步进电机5连接切削头Z轴丝杠4,所述支撑座一 35内还设置有切削头Z轴导轨7,所述切削头Z轴丝杠4上连接切削头滑块37,所述切削头滑块37能够沿所述切削头Z轴导轨7上下移动,所述切削头滑块37上连接切削头主轴电机6,所述切削头主轴电机6的输出轴上连接所述加工刀具14。所述悬挂驱动机构二包括支撑座二 36,所述支撑座二 36的上端设置有旋转塔Z向步进电机9,所述旋转塔Z向步进电机的丝杠轴连接旋转塔Z向滑块24,所述旋转塔Z向滑块24环套在旋转塔Z向导轨10上,所述旋转塔Z向当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多功能数控3D打印设备,包括工作台,所述工作台上设置有龙门架,其特征是:所述龙门架通过悬挂驱动机构一悬挂有加工刀具,所述龙门架通过悬挂驱动机构二悬挂有3D打印头。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙本华
申请(专利权)人:济南爱华达新材料有限公司
类型:新型
国别省市:山东;37

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