用于带中心孔类工件的增材制造设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于带中心孔类工件的增材制造设备，属于增材制造设备领域。适用于变形轮类、螺旋桨类、涡轮类等旋转工件的净成型。主要包括伺服控制机构、运动机构、原料挤出机构、温度控制机构，伺服控制机构控制运动机构在以工件水平方向回转轴线为中心线的圆柱坐标系内运动，由原料挤出机构在温度控制机构控制的热环境中，将原材料以熔融状态逐层堆积在轴形基体上或已成型工件上，再由温度控制机构将已挤出的原材料冷却至凝固，最终取出轴形基体完成制造。较现有同类型工件的增材制造技术相比，具有节能减排、提质增效的特点，提高了增材制造技术的柔性生产能力，扩大了该技术的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
用于带中心孔类工件的增材制造设备
本专利技术涉及增材制造设备领域，特别涉及一种用于带中心孔类工件的增材制造设备，适用于变形轮类、螺旋桨类、涡轮类等旋转类工件的净成型。
技术介绍
增材制造俗称3D打印，是一项融合了计算机辅助设计、计算机辅助加工、新材料等技术，并以数字模型文件为基础，通过计算软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料，按照激光烧结（SLS）、熔融堆积（FDM）、光固化(SLA)等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术，近年来得到大力发展。熔融堆积式增材制造技术的市场应用较为广泛，大部分设备的工作区域采用直角坐标系，受其设备的机械结构与运动特点的约束，工件只能在X、Y、Z三维直角坐标系中逐渐堆积成型，所以大部分的变形轮类、螺旋桨类、涡轮类等有中心孔的旋转类工件不能像矩形体类工件一样一次成型，需要在成型时添加支撑物并在成型后再将支撑物去除，或者将工件分体制作而后再组装来制造，如此给生产制造过程或产品质量带来了不可避免的影响，限制了增材制造技术的应用领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于带中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于带中心孔类工件的增材制造设备，其特征在于：包括伺服控制机构、运动机构、原料挤出机构、温度控制机构，所述伺服控制机构控制所述运动机构在以工件水平方向回转轴线为中心线的圆柱坐标系内进行有限范围移动，所述运动机构携带所述原料挤出机构在所述温度控制机构控制的温度环境中，由原料挤出机构将原材料以熔融状态逐层堆积在轴形增材基体或已成型工件上，再由温度控制机构将已挤出的原材料冷却至凝固，最终取出轴形基体完成制造。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于带中心孔类工件的增材制造设备，其特征在于：包括伺服控制机构、运动机构、原料挤出机构、温度控制机构，所述伺服控制机构控制所述运动机构在以工件水平方向回转轴线为中心线的圆柱坐标系内进行有限范围移动，所述运动机构携带所述原料挤出机构在所述温度控制机构控制的温度环境中，由原料挤出机构将原材料以熔融状态逐层堆积在轴形增材基体或已成型工件上，再由温度控制机构将已挤出的原材料冷却至凝固，最终取出轴形基体完成制造。


2.根据权利要求1所述的用于带中心孔类工件的增材制造设备，其特征在于：所述的运动机构包括框架（201）、X轴运动组件、Z轴运动组件、A轴运动组件、增材基体组件，所述的X轴运动组件是：X轴底座（301）水平固定在框架（201）内机械区；X轴导轨（302）、X轴丝杠（303）、X轴轴承座（304）固定在X轴底座（301）之上；X轴联轴器（305）一端连接X轴丝杠（303），另一端连接X轴步进电机（204）；X轴滑块（306）上有滚珠螺母、滚珠滑道、安装孔，所述滚珠螺母与X轴丝杠（303）配合，所述滚珠滑道与X轴导轨（302）配合，保证所述X轴滑块（306）的运动精度，所述安装孔连接Z轴运动组件。


3.根据权利要求2所述的用于带中心孔类工件的增材制造设备，其特征在于：所述的Z轴运动组件是：Z轴底座（307）竖直固定在X轴滑块（306）上；Z轴导轨（308）、Z轴丝杠（309）、Z轴轴承座（310）固定在Z轴底座（307）之上；Z轴联轴器（311）一端连接Z轴丝杠（309），另一端连接Z轴步进电机（205）；Z轴滑块（312）上的安装孔连接挤出头连接臂（313），挤出头连接臂（313）分左右两条，且分别通过四个安装孔安装在Z轴运动组件和散热块（505）上，每条挤出头连接臂（313）的内侧相同位置设有一个通孔，安装热风头（508）。


4.根据权利要求2所述的用于带中心孔类工件的增材制造设备，其特征在于：所述的A轴运动组件是：减速器（401）在三个方向设有安装孔，分别连接A轴步进电机（206）、锥孔卡盘（402）和框架（201），以提高A轴回转角精度；所述锥孔卡盘（402）中心设有锥形孔，连接增材基体组件；弹簧顶尖（403）由弹簧、顶尖、弹簧管组成，连接并顶紧增材基体组件；所述弹簧顶尖（403）与锥孔卡盘（402）保持同轴；尾座（404）在两个方向上设有安装孔，分别连接弹簧顶尖（403）和框架（201），以固定弹簧顶尖（403）。


5.根据权利要求2所述的用于带中心孔类工件的增材制造设备，其特征在于：所述的增材基体组件是：基体转轴（405）具有阶梯轴特征，轴肩定位增材基体（406）；基体转轴（405）一侧外缘为锥形，锥形特征与锥孔卡盘（402）相同，与锥孔卡盘（402）连接，另一侧端面中心设有锥形孔，与弹簧顶尖（403）连接；基体转轴（405）的锥形孔一侧外表面设有螺纹，配合锁紧螺母（407）；增材基体（406）为管形结构，外表面附着增材亲和涂层，套装在基体转轴（405）上，由锁紧螺母（407）锁紧。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵家立，朱先勇，侯振华，肖雄，孔令达，丁族安，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22