层叠造形装置制造方法及图纸

一种层叠造形装置，具备一对第1水平移动机构、设置在一对第1水平移动机构上的台架、安装在台架上的第2水平移动机构、设置在第2水平移动机构上的加工头，造形台配置在一对第1水平移动机构中的一方与另一方之间，第2水平移动机构配置在造形台上侧，加工头具有车刀，车刀构成为能够对层叠造形物的与造形台垂直且彼此垂直的第1基准面和第2基准面以及与造形台平行的第3基准面实施整形，第1至第3基准面是作为将层叠造形物用其他加工机械进行加工时的定位时使用的基准面，加工头可将车刀向与造形台平行的水平2轴方向移动，且在垂直1轴方向上具有中心轴并可旋转。上述装置能够抑制大型化和高成本，同时能够在之后的切削加工中减小加工误差。

Cascade forming device

A cascade forming device is provided with a pair of first horizontal moving mechanisms, a bench set on a pair of first horizontal moving mechanisms, a second horizontal moving mechanism mounted on the bench, and a processing head set on the second horizontal moving mechanism. The forming platform is arranged between one side and the other side of the first horizontal moving mechanism, and the second horizontal moving mechanism is arranged on the upper side of the forming platform, and the processing head is arranged on the second horizontal moving mechanism. With a turning tool, the turning tool is composed of the first datum plane and the second datum plane which are perpendicular to and perpendicular to the forming table, and the third datum plane parallel to the forming table. The first to the third datum plane is used as the datum plane when positioning the overlapping shaped object with other processing machines. The turning head can align the turning tool with the horizontal 2-axis parallel to the forming table. It moves in the direction and has a central axis and can rotate in the direction of vertical 1 axis. The device can restrain the large-scale and high cost, and at the same time can reduce the processing error in the subsequent cutting process.

【技术实现步骤摘要】
层叠造形装置
本专利技术涉及层叠造形装置。
技术介绍
在使用激光的层叠造形方法中，于充满非活性气体的密闭的腔室内的能够在上下方向上移动的造形台上形成非常薄的材料粉体层，通过重复进行在这个材料粉体层的规定位置照射激光使照射位置的材料粉体烧结，将多个烧结层层叠为一体烧结体，以造形所希望的的三维形状。为了实现这种层叠造形方法，使用有层叠造形装置。例如，如专利文件1所公开的层叠造形装置，除了上述层叠造形方法外，还使用了在垂直1轴和水平2轴方向上可同期移动的铣刀等切削工具，在造形物的造形中途，烧结材料粉体而得到的烧结体的轮廓进行加工以最终得到所需的形状。通过组合所述工序和反复进行该工序形成所希望的层叠造形物。这种层叠造形装置(即复合式加工机械)的优点在于能够用1个装置形成所希望的层叠造形物。【现有技术文献】【专利文件】专利文件1：日本专利特开2016－113679号公报然而，在复合式加工机械中有使切削工具适当运作的驱动装置，使得复合式加工机械整体或装有该复合式加工机械整体的腔室趋于变大。例如，当切削工具是铣刀时，复合式加工机械具备移动装置，该移动装置将安装并移动切削工具的加工头适应于垂直1轴方向和水平2轴方向而在3轴方向上移动。除此之外，加工头还需要使切削工具高速旋转的高速旋转机构。此外，进行切削加工的环境是干的状态。干式切削加工是在加工位置不使用切削油和冷却水的切削。由于与使用切削油的湿式切削加工相比，干式切削加工因没有润滑作用而摩擦大，所以需要为了抑制加工中的切削工具的摇摆而在高精度维摇摆精度。因此，对于复合式加工机械，测量安装在加工头上的切削工具的位置的精度、切削工具的长度的精度以及交换工具时安装工具的精度至关重要。此外，由于无法同时进行激光加工和切削加工，因此从生产线的观点来看也是不利的。另一方面，由于大部分层叠造形装置没有切削机构，因此有必要在造形后将该造形物移动到其他加工装置，进行高精细的切削加工。不搭载切削机构的层叠造形装置虽然与上述复合式加工机械相比能够小型化且在生产线上是有利于实施的，但由于需要刻意地将造形物换装到其他装置中进行加工(即2次加工)，因此与复合式加工机械相比容易在加工时产生大的尺寸上的误差，从而无法将2次加工后的最终产品做成高精度的产品。其结果是，造形物为考虑了位置偏差的设计和造形，且需要设计更大的切削余量等，从而不得不充分设计以考虑2次加工时的位置偏差，层叠造形的加工时间和2次加工的加工时间也会整体上增加。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，提供一种层叠造形装置，该层叠造形装置与以往相比能够抑制大型化和高成本，同时在其后的切削加工中能够减小加工误差。根据本专利技术，提供一种层叠造形装置，其构成为通过如下方式形成尚未使用其他加工机械加工成所希望的最终产品前的层叠造形物，即与将所述层叠造形物的形状以规定厚度分割形成的各分割层对应地，在可沿着垂直1轴方向移动的造形台上形成所述规定厚度的材料粉体层，随后在所述材料粉体层的规定位置照射激光形成烧结层，并反复进行上述步骤以形成所述层叠造形物，所述层叠造形装置具备：一对第1水平移动机构；台架，其设置在所述一对第1水平移动机构上；第2水平移动机构，其安装在所述台架上；以及，加工头，其设置在所述第2水平移动机构上，所述造形台配置在所述一对第1水平移动机构中的一方与另一方之间，所述第2水平移动机构配置在比所述造形台的上侧，所述加工头具有车刀(toolbit)，所述车刀构成为能够对所述层叠造形物的与所述造形台垂直且彼此相互垂直的第1基准面和第2基准面、以及与所述造形台平行的第3基准面实施整形，所述第1基准面、所述第2基准面以及所述第3基准面是作为将所述层叠造形物用所述其他加工机械进行加工时的定位时使用的基准面，所述加工头能够将所述车刀向与所述造形台平行的水平2轴方向移动，且在所述垂直1轴方向上具有中心轴并能够旋转。本专利技术的层叠造形装置在加工头上设置有车刀，其特征在于，所述车刀是对所述层叠造形物的与所述造形台垂直且彼此相互垂直的2个面(相当于权利要求1中的第1基准面和第2基准面)能够实施整形，且能够对与所述造形台平行的面(相当于权利要求1中的第3基准面)实施整形的结构。也就是说，在本专利技术的层叠造形装置中，不需要传统的复合式加工机械那样的大型驱动装置，从而能够小型化装置整体。此外，使用本专利技术的层叠造形装置造形的造形物，在之后由其他进行二次加工的装置进行切削加工时，已经是预先削出了基准面的状态，因此能够保持基准面和造形物的关系，以使作为二次加工后的最终产品能够高精度地完成。此外，本专利技术的层叠造形装置与使用不具有切削结构的现有层叠造形装置的情况相比，由于不需要考虑二次加工时位置偏差的设计和造形，因此能够将切削余量缩小到所需的最低限，缩短二次加工的时间，从而整体缩短最终产品的加工时间。以下，例示本专利技术的各个实施方式。以下所示实施方式能够彼此组合。优选地，所述台架能够向第1方向移动，且设置在所述一对第1水平移动机构上，所述加工头能够向与所述第1方向垂直的第2方向移动，且设置在所述第2水平移动机构上，所述第1方向和所述第2方向为水平方向。优选地，所述加工头构成为能够使所述车刀旋转成第1状态和第2状态中的任意一方，所述第2状态是将处于所述第1状态的所述车刀旋转90度后的状态。优选地，所述层叠造形装置还具备基座和在所述基座上覆盖所述一对第1水平移动机构、所述台架、所述第2水平移动机构、所述加工头以及所述车刀的腔室，所述第1水平移动机构具备在所述第1方向上延伸的第1导轨以及与所述第1导轨卡合且在所述第1方向上移动的第1引导块，所述第2水平移动机构具备在所述第2方向上延伸的第2导轨以及与所述第2导轨卡合而在所述第2方向上移动的第2引导块，所述第1导轨固定在所述基座上，所述台架的一端固定在所述一对第1水平移动机构中的一方的所述第1引导块上，另一端固定在所述一对第1水平移动机构中的另一方的所述第1引导块上，所述第2导轨固定在所述台架上，所述加工头固定在所述第2引导块上。优选地，所述加工头具备可旋转地安装有所述车刀的转向机构，所述转向机构将所述车刀旋转成第1状态和第2状态中的任意一方，所述第1状态是，当所述加工头向所述第1方向移动时，所述车刀的刀刃朝向能够将所述层叠造形物向所述第1方向整形，所述第2状态是，当所述加工头向所述第2方向移动时，所述车刀的刀刃朝向能够将所述层叠造形物向所述第2方向整形的方向，所述第2状态是将处于所述第1状态的所述车刀旋转90度后的状态。附图说明图1是本专利技术实施方式所涉及的层叠造形装置的结构示意图。图2是本专利技术实施方式所涉及的粉体层形成装置3等的立体图。图3是从与图2不同角度看的立体图，特别是表示了加工头57的放大图。图4为了说明使用了层叠造形装置的层叠造形方法(层叠工序)的图。图5为了说明使用了层叠造形装置的层叠造形方法(层叠工序)的图。图6为了说明使用了层叠造形装置的层叠造形方法(层叠工序)的图。图7为了说明使用了层叠造形装置的层叠造形方法(层叠工序)的图。图8为了说明使用了层叠造形装置的层叠造形方法(层叠工序)的图。图9为了说明使用了层叠造形装置的层叠造形方法(层叠工序)的图。图10为了说明使用了层叠造形装置的层叠造形方法(层叠工序)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层叠造形装置，其特征在于，所述层叠造形装置构成为通过如下方式形成尚未使用其他加工机械加工成所希望的最终产品前的层叠造形物，即与将所述层叠造形物的形状以规定厚度分割形成的各分割层对应地，在可沿着垂直1轴方向移动的造形台上形成所述规定厚度的材料粉体层，随后在所述材料粉体层的规定位置照射激光形成烧结层，并反复进行上述步骤以形成所述层叠造形物，所述层叠造形装置具备：一对第1水平移动机构；台架，其设置在所述一对第1水平移动机构上；第2水平移动机构，其安装在所述台架上；以及加工头，其设置在所述第2水平移动机构上；其中，所述造形台配置在所述一对第1水平移动机构中的一方与另一方之间，所述第2水平移动机构配置在所述造形台的上侧，所述加工头具有车刀，所述车刀构成为能够对所述层叠造形物的第1基准面、第2基准面以及第3基准面实施整形，所述第1基准面和第2基准面与所述造形台垂直且彼此相互垂直，所述第3基准面与所述造形台平行，所述第1基准面、所述第2基准面以及所述第3基准面是在将所述层叠造形物用所述其他加工机械进行加工时用于定位的基准面，所述加工头能够使所述车刀向与所述造形台平行的水平2轴方向移动，且能够在所述垂直1轴方向上具有中心轴地旋转。...

【技术特征摘要】
1.一种层叠造形装置，其特征在于，所述层叠造形装置构成为通过如下方式形成尚未使用其他加工机械加工成所希望的最终产品前的层叠造形物，即与将所述层叠造形物的形状以规定厚度分割形成的各分割层对应地，在可沿着垂直1轴方向移动的造形台上形成所述规定厚度的材料粉体层，随后在所述材料粉体层的规定位置照射激光形成烧结层，并反复进行上述步骤以形成所述层叠造形物，所述层叠造形装置具备：一对第1水平移动机构；台架，其设置在所述一对第1水平移动机构上；第2水平移动机构，其安装在所述台架上；以及加工头，其设置在所述第2水平移动机构上；其中，所述造形台配置在所述一对第1水平移动机构中的一方与另一方之间，所述第2水平移动机构配置在所述造形台的上侧，所述加工头具有车刀，所述车刀构成为能够对所述层叠造形物的第1基准面、第2基准面以及第3基准面实施整形，所述第1基准面和第2基准面与所述造形台垂直且彼此相互垂直，所述第3基准面与所述造形台平行，所述第1基准面、所述第2基准面以及所述第3基准面是在将所述层叠造形物用所述其他加工机械进行加工时用于定位的基准面，所述加工头能够使所述车刀向与所述造形台平行的水平2轴方向移动，且能够在所述垂直1轴方向上具有中心轴地旋转。2.根据权利要求1所述的层叠造形装置，其特征在于，所述台架以能够向第1方向移动的方式，设置在所述一对第1水平移动机构上，所述加工头以能够向与所述第1方向垂直的第2方向移动的方式，设置在所述第2水平移动机构上，所述第1方向和所述第2方向为水平方...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎秀二，
申请(专利权)人：株式会社沙迪克，
类型：发明
国别省市：日本,JP