本实用新型专利技术涉及金属3D打印技术领域，公开了金属3D打印复合加工装置，包括具有镭射区域的平台、金属底板以及铣刀，金属底板位于平台的中间部位且用于升降并承载打印制品，铣刀的位置对应于打印制品，金属底板对应设置有用于3D打印的激光镭射头，激光镭射头连接有第一运动组件，金属底板连接有用于升降的第二运动组件；激光镭射头的光束聚焦于金属底板；平台滑移连接有用于铺设金属粉末的刮板，刮板开设有用于储存金属粉末的储粉槽；平台旁设有机械手与具有另一铣刀的机加工位，两个铣刀均连接有第三运动组件，第三运动组件驱动铣刀进行三维运动，所述机加工位设有加工台。所述机加工位设有加工台。所述机加工位设有加工台。
【技术实现步骤摘要】
一种金属3D打印复合加工装置
[0001]本技术涉及金属3D打印
，更具体地说，它涉及一种金属3D打印复合加工装置。
技术介绍
[0002]金属3D打印设备是由激光对金属粉末进行造型与打印，制作成各种金属零件，无需开模或者设计多个机械加工步骤，在异型零件以及复杂零件的制作领域使用非常广泛。
[0003]在注塑压铸模具行业，打印一些模板和一些新制品往往是小批量制作的，若是使用模具钢去制作，耗时且成本高，但是为了后期大规模生产与模板以及新制品对应的产品，一般地，又不得不使用模具钢去小批量制作模板与新制品。
[0004]针对上述相关技术，需要一种快速小批量制作模板或者新制品的工艺方法及装置。
技术实现思路
[0005]针对相关的技术问题，本申请的目的一在于提供一种金属3D打印复合加工方法，其具有能够快速小批量制作模板或者新制品的优点。本申请的目的二在于提供一种金属3D打印复合加工装置，其具有能够快速小批量制作模板或者新制品的优点。
[0006]为实现上述目的一，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]一种金属3D打印复合加工方法，基于平台、金属底板以及铣刀，所述金属底板位于所述平台的中间部位且用于升降并承载打印制品，所述铣刀的位置对应于所述打印制品，所述平台旁设有机械手以及用于扫描打印结构的影像识别组件，方法包括如下步骤：
[0008]S1：在所述平台与所述金属底板上铺设金属粉末；
[0009]S2：使用刮板将金属粉末在所述平台与所述金属底板上刮平；r/>[0010]S3：在所述镭射区域中，使用一个或多个镭射激光按照预设的至少二维的路径照射金属粉末，使金属粉末烧结呈预设形状的结构层；
[0011]S4：降低所述金属底板相对于所述平台的高度，高度数值为一层所述结构层的厚度；
[0012]S5：所述影像识别组件扫描烧结后的产品；
[0013]S6：将根据扫描待加工产品形成的结构数据与预设的产品数据进行对比，得到待加工产品的加工数据，根据加工数据对待加工产品进行切削修整加工；
[0014]S7：重复步骤S1～步骤S6至得到成型的产品；使用机械手将所述金属底板和成型的产品抓取至所述平台旁的机加工位，所述机加工位上具有铣刀且根据预设的深度加工数据对产品进行深度尺寸上的精加工，直至产品精加工完成。
[0015]通过采用上述技术方案，本方法用于生产具有精密外表的3D打印产品，其内部方便形成注塑压铸模具所需要的异型水路，具有异型水路的模具能冷却地更加合理，注塑和压铸出来的产品品质可以更好，模具上使用3D的异型水路成本低，冷却效率提高了30%以
上；同时利用金属粉末本身是颗粒形成模具和零件的特征，做成可以排气的效果，区别于一般的模具钢，可以选择任意的局部位置作为排气的位置。
[0016]本申请进一步设置为，所述步骤S6中，还包括：
[0017]所述铣刀与待切削修整加工或切削修整加工中的所述结构层保持相对高度位置差小于设定范围；
[0018]所述结构层切削修整加工完成后，所述铣刀移动至与下一层所述结构层对应的位置。
[0019]通过采用上述技术方案，结构层在不断形成的过程中，铣刀的上下位置根据结构层或者产品的高度来调整，打印一层加工一层，或者在铣刀位置与镭射激光头位置不冲突的情况下，铣刀加工已打印好的结构层，镭射激光头打印接下来需要打印的一层，实现边打印边加工，同时也利于降低加工与打印之间工序时间上的相互影响。
[0020]本申请进一步设置为，方法在步骤S1之前，还包括：
[0021]S0：在平台周围设置密闭空间，在所述密闭空间内填充惰性保护气体，所述惰性保护气体包围所述结构层。
[0022]通过采用上述技术方案，整个工作环境是密封的，用保护气体的保护状态下进行加工，对外没有环境污染。若是抽真空，还能降低金属粉末内空腔的量，尤其是降低含有气泡的空腔量，降低结构层内部的气孔数量，提高结构强度。
[0023]本申请进一步设置为，所述平台旁设有用于接收被刮下的金属粉末的原料箱，所述原料箱设有振动筛选组件，所述振动筛选组件用于筛选出符合预设条件的金属粉末，所述原料箱设有用于上料吸粉组件，用于将符合预设条件的金属粉末输送至所述刮板，所述刮板内设储粉槽，所述符合预设条件的金属粉末被输送至所述储粉槽内。
[0024]通过采用上述技术方案，原料箱有振动筛选组件，对从刮板上落下来的金属粉末进行筛选，然后通过上料吸粉组件被送到刮板上的储粉槽内重复使用。
[0025]本申请进一步设置为，所述刮板上连接有用于吸取所述平台与所述金属底板上金属粉末的自动吸粉组件，所述自动吸粉组件用于吸出所述刮板附近金属粉末，并将金属粉末输送至所述原料箱内；
[0026]所述机加工位旁设有金属屑回收组件。
[0027]通过采用上述技术方案，打印完成后，刮板继续刮动，自动吸粉组件可以吸出刮板附近的金属粉末，避免废弃物散乱，可以重复利用、环保。
[0028]本专利技术进一步设置为，所述平台旁设有至少两套的换刀装置刀库，其中一套位于所述镭射区域，另一个位于所述机加工位。
[0029]通过采用上述技术方案，方便在切削过程中根据产品工艺不同选择形状和尺寸不同的刀具。
[0030]本专利技术进一步设置为，所述步骤S7中，还包括：
[0031]使用五轴联动的方式对产品进行精加工，所述机加工位的铣刀具有三维运动，所述机加工位内的所述金属底板与所述产品进行二维运动。
[0032]通过采用上述技术方案，利于加工复杂曲面，从而让产品避免更加平滑，提高加工精度；若是存在真空，振动筛选组件在筛选时能够振出金属粉末之间的气泡。
[0033]为实现上述目的二，本专利技术提供了如下技术方案：
[0034]一种金属3D打印复合加工装置，包括具有镭射区域的平台、金属底板以及铣刀，金属底板位于所述平台的中间部位且用于升降并承载打印制品，所述铣刀的位置对应于所述打印制品，所述金属底板对应设置有用于3D打印的激光镭射头，所述激光镭射头连接有用于至少二维运动的第一运动组件，所述金属底板连接有用于升降的第二运动组件；所述激光镭射头的光束聚焦于所述金属底板；
[0035]所述平台旁设有机械手以及用于扫描打印结构的影像识别组件，
[0036]所述平台滑移连接有用于铺设金属粉末的刮板，所述刮板开设有用于储存金属粉末的储粉槽；
[0037]所述平台旁设有机械手与具有另一铣刀的机加工位，两个所述铣刀均连接有第三运动组件，所述第三运动组件驱动所述铣刀进行三维运动，所述机加工位设有承载所述金属底板的加工台，所述加工台包括有用于进行至少二维运动的第四运动组件，在平台周围设置密闭空间，在所述密闭空间内填充惰性保护气体，所述惰性保护气体包围结构层。
[0038]通过采用上述技术方案，本装置用于生产具有外表精密的产品，平台用于承载多个运动组件以及金属底板。打印制品在金属底板上逐层成型，装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属3D打印复合加工装置，包括具有镭射区域（1）的平台（2）、金属底板（3）以及铣刀（4），金属底板（3）位于所述平台（2）的中间部位且用于升降并承载打印制品，其特征在于，所述铣刀（4）的位置对应于所述打印制品，所述金属底板（3）对应设置有用于3D打印的激光镭射头（8），所述激光镭射头（8）连接有用于至少二维运动的第一运动组件（9），所述金属底板（3）连接有用于升降的第二运动组件（10）；所述激光镭射头（8）的光束聚焦于所述金属底板（3）；所述平台（2）滑移连接有用于铺设金属粉末的刮板（13），所述刮板（13）开设有用于储存金属粉末的储粉槽（14）；所述平台（2）旁设有机械手（22）与具有另一铣刀（4）的机加工位（21），两个所述铣刀（4）均连接有第三运动组件（11），所述第三运动组件（11）驱动所述铣刀（4）进行三维运动，所述机加工位（21）设有承载所述金属底板（3）的加工台。2.根据权利要求1所述的金属3D打印复合加工装置，其特征在于，所述平台（2）旁设有机械手（22）以及用于扫描打印结构的影像识别组件（12）。3.根据权利要求1所述的金属3D打印复合加工装置，其特征在于，在平台（2）周围设置密闭空间，在所述密闭空间内填充惰性保护气体，所述惰性保护气体包围结构层。4.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢昶帅，
申请(专利权)人：南京费杰机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：
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