一种3D打印、CNC数控铣削、激光雕刻三合一打印机制造技术

本实用新型专利技术提供一种3D打印、CNC数控铣削、激光雕刻三合一打印机，包括框架，在所述框架上设有XY轴传动系统、3D打印Z轴传动系统、安装于3D打印Z轴传动系统上的3D打印平台、3D打印头部件，所述打印机还包括CNC雕刻平台、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件，其中，所述CNC雕刻平台设置于3D打印平台上方且与框架可拆卸连接，所述CNC雕刻头部件上集成有CNC雕刻Z轴传动系统，3D打印头部件、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件三者之间可相互替换安装于XY轴传动系统上。本打印机有效的解决了三种不同的技术的相互融合问题，在不妨碍3D打印平台的情况下，本机植入了另一套加工系统，完全独立的加工平台与传动轴，使得在雕刻过程中完全能够承受切削产生的力和震动。

A 3D printing, CNC milling and laser engraving printer

The utility model provides a 3D printing, CNC milling and laser engraving three in one printer, which includes a frame, on which an XY axis transmission system, a 3D printing Z axis transmission system, a 3D printing platform installed on the 3D printing Z axis transmission system and a 3D printing head component are arranged. The printer also includes a CNC engraving platform, a CNC engraving head component and a laser engraving head component, The CNC engraving platform is arranged above the 3D printing platform and detachable and connected with the frame. The CNC engraving head piece is integrated with a CNC engraving z-axis transmission system, and the 3D printing head piece, CNC engraving head piece and laser engraving head piece can be mutually replaced and installed on the XY axis transmission system. The printer effectively solves the problem of the integration of three different technologies. Without hindering the 3D printing platform, the machine is embedded with another set of processing system, which is completely independent of the processing platform and transmission shaft, so that it can fully withstand the cutting force and vibration during the carving process.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印、CNC数控铣削、激光雕刻三合一打印机
本技术主要涉及3D打印机相关
，具体是一种3D打印、CNC数控铣削、激光雕刻三合一打印机。
技术介绍
3D打印、激光雕刻、CNC雕刻均为单一的现有技术。目前市场上随处可见3D打印机；激光雕刻机；CNC立体雕刻机。也有3D打印和激光雕刻一体机；激光雕刻和CNC雕刻二合一机器。但未见有3D打印、激光雕刻、CNC雕刻一体机。3D打印技术是增材制造技术的一种，它与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物；激光雕刻加工是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻达到加工的目的。激光雕刻就是运用激光技术在物件上面刻写文字，这种技术刻出来的字没有刻痕，物体表面依然光滑，字迹亦不会磨损；CNC是指数控机床由数控加工语言进行编程控制，通常为G代码。数控加工G代码语言告诉数控机床的加工刀具采用何种笛卡尔位置坐标，并控制刀具的进给速度和主轴转速，以及工具变换器、冷却剂等功能。数控加工相对手动加工具有很大的优势，如数控加工生产出的零件非常精确并具有可重复性；数控加工可以生产手动加工无法完成的具有复杂外形的零件，目前CNC雕刻以数控铣削为主。三者共通的特点是都有加工平台，都是以X、Y、Z三个轴线，6个自由度进行加工，操作控制编程技术也基本相同。现有技术虽然有将3D打印和激光雕刻组合的，也有激光雕刻和CNC雕刻组合的。但因为拼凑的痕迹重，导致其激光雕刻功能或CNC雕刻功能仅能有运动动作，无法加工，没有办法真正的起到应有的作用。现有技术中最重要的一点是将3D打印平台与雕刻平台通用。完全没有考虑在雕刻时机器需要承受的相应加工震动和切削时产生的力，导致其雕刻精确度，安全性都无法保证。
技术实现思路
为解决目前技术的不足，本技术结合现有技术，从实际应用出发，提供一种3D打印、CNC数控铣削、激光雕刻三合一打印机，有效的解决了三种不同的技术的相互融合问题，在不妨碍3D打印平台的情况下，本机植入了另一套加工系统，完全独立的加工平台与传动轴，使得在雕刻过程中完全能够承受切削产生的力和震动。本技术的技术方案如下：一种3D打印、CNC数控铣削、激光雕刻三合一打印机，包括框架，在所述框架上设有XY轴传动系统、3D打印Z轴传动系统、安装于3D打印Z轴传动系统上的3D打印平台、3D打印头部件，所述打印机还包括CNC雕刻平台、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件，其中，所述CNC雕刻平台设置于3D打印平台上方且与框架可拆卸连接，所述CNC雕刻头部件上集成有CNC雕刻Z轴传动系统，3D打印头部件、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件三者之间可相互替换安装于XY轴传动系统上。进一步的，所述XY轴传动系统包括有可在X轴、Y轴方向调整位置的安装座，所述3D打印头部件、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件均具有一安装板，安装板上设有与安装座相配合的安装孔。进一步的，所述3D打印头部件、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件和安装座之前均通过螺丝连接。进一步的，所述CNC雕刻头部件包括用于与XY轴传动系统连接的安装板、可升降的支撑板、CNC雕刻Z轴电机、CNC雕刻头、光轴、丝杠，其中所述CNC雕刻头、CNC雕刻Z轴电机、光轴固定连接支撑板上，光轴和安装板之间滑动配合，丝杠连接CNC雕刻Z轴电机且与安装板螺纹配合。进一步的，所述支撑板呈C型，所述CNC雕刻头设置于支撑板一侧，所述CNC雕刻Z轴电机设置于支撑板顶部，所述安装板设置于支撑板内部。进一步的，所述3D打印Z轴传动系统设置于XY轴传动系统下方一侧，3D打印平台一端与3D打印Z轴传动系统连接，另一端悬空设置。进一步的，所述CNC雕刻平台与框架之间通过螺钉实现可拆卸连接。本技术的有益效果：本技术将X轴系统和Y轴系统共通用于3D打印、激光雕刻和CNC雕刻的工作，Z轴系统和各加工头总部件仅在不同加工工艺时进行切换；在使用3D打印功能时，去掉CNC雕刻加工平台，同时将CNC雕刻头或激光雕刻头更换为3D打印头；使用下方的3D打印平台进行打印；Z轴的传动也依靠单独的滚珠丝杠进行传动，既保证了精度，同时又不相互影响；在使用CNC雕刻和激光雕刻时，安装并使用CNC雕刻加工平台，同时将3D打印的Z轴信号传输线连接到CNC雕刻Z轴传动轴上，将CNC雕刻与3D打印两者的Z轴传动完全的独立开来；本技术通过将不同成型技术结合在一台机器上，减少了空间使用，增加了该设备的能力，将增材制造与去料制造两种技术结合在一起，不但可以提高生产效率，还能生产出单一成型技术所无法加工出来的产品。附图说明附图1为本技术主视结构示意图；附图2为本技术立体结构示意图；附图3为本技术侧视结构示意图；附图4为本技术所提供的一种CNC雕刻头部件示意图；附图5为本技术所提供的一种3D打印头部件示意图；附图6为本技术所提供的一种激光雕刻头部件示意图。附图中所示标号：1、框架；2、3D打印平台；3、3D打印滚珠丝杠；4、CNC雕刻平台；5、CNC雕刻滚珠丝杠；6、CNC雕刻Z轴电机；7、3D打印Z轴传动光轴支撑座；8、3D打印光轴；9、3D打印法兰直线轴承；10、3D打印Z轴电机；11、CNC雕刻头部件；12、3D打印头部件；13、激光雕刻头部件；14、Y轴传动臂直线轴承座；15、Y轴传动臂光轴；16、X轴传动臂直线轴承座；17、X轴传动臂光轴；18、支撑板；19、CNC雕刻头；20、光轴；21、安装板。具体实施方式结合附图和具体实施例，对本技术作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。如图1～6所示，本技术总体结构主要包括：型材框架1：负责承重，承受载荷等作用。传动机构系统：传动机构分为X轴传动臂，Y轴传动臂，Z轴传动臂；X轴传动臂、Y轴传动臂通过步进电机带动皮带传动，由光杠及带直线轴承的直线轴承座辅助移动；Z轴通过步进电机带动滚珠丝杠传动，由光杠及法兰直线轴承辅助移动。本技术是双Z轴传动系统，在进行3D打印时使用的是3D打印Z轴电机10配合3D打印Z轴丝杠3，在进行CNC雕刻时使用的是CNC雕刻Z轴电机6配合CNC雕刻滚珠丝杠5，两套Z轴传动系统相互独立。3D打印Z轴传动系统通过连接法兰、螺钉等连接件直接连接在整体机身上，由光杠和直线轴承辅助进行传动；CNC雕刻Z轴传动系统是依附于CNC雕刻头部件11安装在X轴、Y轴传动系统上。如此安装后，既实现了CNC雕刻的Z轴传动的功能，又与3D打印的Z轴传动系统互不干扰。加工平台：本技术使用双平台系统，一为3D打印平台2，3D打印平台2与3D打印Z轴传动系统通过螺钉连接，以两根光杠和两个法兰直线轴承为辅助，精确传递3D打印Z轴电机10的长度。而3D打印工作时并没有扭力及大扭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印、CNC数控铣削、激光雕刻三合一打印机，包括框架，在所述框架上设有XY轴传动系统、3D打印Z轴传动系统、安装于3D打印Z轴传动系统上的3D打印平台、3D打印头部件，其特征在于：所述打印机还包括CNC雕刻平台、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件，其中，所述CNC雕刻平台设置于3D打印平台上方且与框架可拆卸连接，所述CNC雕刻头部件上集成有CNC雕刻Z轴传动系统，3D打印头部件、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件三者之间可相互替换安装于XY轴传动系统上。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印、CNC数控铣削、激光雕刻三合一打印机，包括框架，在所述框架上设有XY轴传动系统、3D打印Z轴传动系统、安装于3D打印Z轴传动系统上的3D打印平台、3D打印头部件，其特征在于：所述打印机还包括CNC雕刻平台、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件，其中，所述CNC雕刻平台设置于3D打印平台上方且与框架可拆卸连接，所述CNC雕刻头部件上集成有CNC雕刻Z轴传动系统，3D打印头部件、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件三者之间可相互替换安装于XY轴传动系统上。2.如权利要求1所述的一种3D打印、CNC数控铣削、激光雕刻三合一打印机，其特征在于：所述XY轴传动系统包括有可在X轴、Y轴方向调整位置的安装座，所述3D打印头部件、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件均具有一安装板，安装板上设有与安装座相配合的安装孔。3.如权利要求2所述的一种3D打印、CNC数控铣削、激光雕刻三合一打印机，其特征在于：所述3D打印头部件、CNC雕刻头部件、激光雕刻头部件和安装座之前均通过螺丝连接。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞涛，陈世民，李勇，杨艳杰，汪东洋，
申请(专利权)人：北京凡博拓普创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11