一种增减材数控加工机床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种增减材数控加工机床，所述数控加工机床包括龙门架、底座、Z轴装置、X轴装置、Y轴装置、减材加工部件、龙门立柱、Z1轴装置、X1轴装置、增材加工部件和工作台；所述龙门架和龙门立柱均固定在所述底座上，所述减材加工部件固定在所述X轴装置上，所述X轴装置用于控制所述减材加工部件在X轴方向上的运动，所述Z轴装置与所述X轴装置连接，用于控制所述减材加工部件在Z轴方向上的运动。该机床将传统增材制造和减材制造相结合，可在一台加工设备上同时实现增材和减材加工，兼顾二者优点，可结合使用，也可单独当作五轴机床或者3D打印机使用。打印机使用。打印机使用。

【技术实现步骤摘要】
一种增减材数控加工机床


[0001]本技术涉及数控机床设备制造
，具体涉及一种增减材数控加工机床。

技术介绍

[0002]随着我国工业生产水平的提高，对零件加工的技术水平提出了更高的要求。数控机床作为典型的机电一体化加工设备，在促进我国工业生产的发展中发挥了重要的作用。但是，数控机床为减材制造方式，所以在加工过程中会产生大量的碎屑垃圾，不仅造成资源的浪费，而且会对环境造成一定的污染。而3D打印技术的出现，是对传统加工形式的一种创新，其融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术，以数字模型文件为基础，利用软件与数控系统将专用材料以特有的方式进行逐层堆积，最终制造出实体物品，称为增材制造。数控加工技术和3D打印技术在加工方式上完全相
[0003]反，为了最大化的发挥两种加工方式的优势，可以将两种加工方式结合应用，不仅能够降低制造时间和成本，还能够提高产品的制造质量，进一步提升我国加工制造业的水平。
[0004]传统的减材加工存在成形加工难度大、制造工序多、内部结构复杂，难加工等问题；增材制造易于实现快速制造及内部结构的制造。把五轴联动技术与增减材复合制造技术结合起来，对于制造高性能、高精度、高附加值的零件具有无与伦比的优势。
[0005]但是目前市面上的五轴数控机床、3D打印一体化设备其结构结构复杂，体积庞大，价格昂贵，不适合培训机构、初学者、学生或是小型企业的试件加工等。

技术实现思路

[0006]本技术针对上述问题，提供一种增减材数控加工机床，所述数控加工机床包括龙门架、底座、Z轴装置、X轴装置、Y轴装置、减材加工部件、龙门立柱、Z1轴装置、X1轴装置、增材加工部件和工作台；
[0007]所述龙门架和龙门立柱均固定在所述底座上，所述减材加工部件固定在所述X轴装置上，所述X轴装置用于控制所述减材加工部件在X轴方向上的运动，所述Z轴装置与所述X轴装置连接，用于控制所述减材加工部件在Z轴方向上的运动；
[0008]所述增材加工部件固定在所述X1轴装置上，所述X1轴装置用于控制所述增材加工部件在X1轴方向上的运动，所述Z1轴装置与所述X1轴装置连接，用于控制所述增材加工部件在Z1轴方向上运动，所述Y轴装置上设置有C轴装置，所述Y轴装置用于控制所述C轴装置在Y轴方向上的运动；
[0009]所述X轴方向、Y轴方向和Z轴方向相互垂直，所述X1轴方向、Y轴方向和Z1轴方向也相互垂直；
[0010]所述C轴装置包括工作台、第二锥齿轮、蜗轮蜗杆传动副、C轴联轴器、第一电机和第一支座；所述第二锥齿轮包括第二锥主动轮和第二锥从动轮，所述蜗轮蜗杆传动副包括
蜗杆和蜗轮，所述第一支座与所述Y轴装置连接，所述第一电机通过所述C轴联轴器与所述蜗杆连接，所述蜗杆与所述蜗轮配合做旋转运动；第二锥主动轮与所述蜗轮同轴连接，所述第二锥从动轮与所述第二锥主动轮啮合，带动所述工作台做旋转运动。
[0011]进一步地，所述增材加工部件包括喷头机构、送丝机构和螺纹喉管，所述喷头机构通过所述螺纹喉管与送丝机构连接；所述送丝机构包括第二电机、第一主动轮、第一从动轮和支架；所述支架与X1轴装置连接，所述第一主动轮与所述第二电机的输出轴连接，所述第一从动轮随所述第一主动轮转动；
[0012]所述喷头机构包括：加热块、喷嘴、加热棒和测温电偶，所述喷嘴、加热棒和测温电偶均固定在所述加热块上。
[0013]更进一步地，所述喷嘴的直径为0.4mm。
[0014]更进一步地，所述减材加工部件包括电主轴、第二支座、摆动减速器、摆动电机、第一锥齿轮和第一同步带；所述第一锥齿轮包括第一锥主动轮和第一锥从动轮，所述第一锥主动轮和第一锥从动轮啮合，所述电主轴通过第二支座与所述第一锥从动轮连接，所述摆动减速器的一端与第一锥主动轮连接，另一端与摆动电机通过所述第一同步带连接。
[0015]更进一步地，所述Z1轴装置包括：两个Z1轴直线光轴、第一Z1轴滑块、第二Z1轴滑块、两个Z1轴电机、两个Z1轴联轴器和两个Z1轴丝杠，两个所述Z1轴直线光轴沿Z1轴方向平行设置在所述龙门立柱上，两个所述Z1轴丝杠与所述Z1轴直线光轴平行设置，所述第一Z1轴滑块套设在左侧的Z1轴直线光轴和Z1轴丝杠上，所述第二Z1轴滑块套设在右侧的Z1轴直线光轴和Z1轴丝杠上，所述Z1轴电机与所述Z1轴丝杠通过所述Z1轴联轴器连接，用于驱动第一Z1轴滑块、第二Z1轴滑块在Z1轴方向上的同步运动。
[0016]更进一步地，所述X1轴装置包括两个X1轴直线光轴、X1轴滑块、X1轴电机、第二主动轮、第二同步带和第二从动轮；两个所述X1轴直线光轴一端均与所述第一Z1轴滑块固定连接，另一端贯穿所述X1轴滑块后均与所述第二Z1轴滑块固定连接，所述第二主动轮设置在所述第一Z1轴滑块上，所述第二从动轮设置在第二Z1轴滑块上，所述第二主动轮与所述第二从动轮通过所述第二同步带连接，所述X1轴电机与所述第二主动轮连接，通过所述第二同步带驱动X1轴滑块在X1轴方向上的运动；
[0017]所述支架固定在所述X1轴滑块上。
[0018]更进一步地，所述Y轴装置包括Y轴导轨、Y轴滑块、Y轴电机、Y轴联轴器和Y轴丝杠；所述Y轴导轨设置在所述底座上，所述Y轴丝杠与所述Y轴导轨平行设置，所述Y轴滑块设置在所述第一支座下方，所述Y轴滑块套设在所述Y轴丝杠上，所述Y轴联轴器一端与所述Y轴丝杠连接，另一端与所述Y轴电机连接，所述Y轴电机用于驱动所述Y轴丝杠转动使所述C轴装置在Y轴方向的运动。
[0019]更进一步地，所述Z轴装置包括：两个Z轴导轨、Z轴滑块、两个Z轴电机、两个Z轴联轴器和两个Z轴丝杠；两个所述Z轴导轨沿Z轴方向平行设置在所述龙门架上，所述Z轴丝杠与所述Z轴导轨平行设置，所述Z轴滑块与Z轴导轨滑动连接，所述Z轴丝杠一端设置在所述龙门架顶部，另一端贯穿所述Z轴滑块与所述Z轴联轴器连接，所述Z轴电机通过所述Z轴联轴器与所述Z轴丝杠连接，用于驱动所述Z轴滑块在Z轴方向上的运动。
[0020]更进一步地，所述X轴装置包括：两个X轴导轨、X轴滑块、X轴电机、X轴联轴器和X轴丝杠；两个所述X轴导轨平行设置在所述Z轴滑块上，所述X轴丝杠平行设置在两个所述X轴
导轨之间，所述X轴滑块套设在所述X轴丝杠上且与所述X轴导轨滑动连接，所述X轴电机通过所述X轴联轴器与所述X轴丝杠连接，用于驱动X轴滑块在X轴方向上的运动。
[0021]本技术的优点：
[0022]首先，本技术的增减材数控加工机床兼顾传统五轴机床和3D打印特点，将两者功能相结合，设计出增减材复合加工机床，可以交替进行3D堆积与铣削加工，既能提高材料利用率、提高加工精度，又能减少切削用量和加工时间。并针对传统五轴数控机床价格昂贵，体积复杂，不适合学校大批采购作为教学设备的特点，将增减材复合加工机床设计成桌面级别，在减小体积的同时降低价格，更利于普及，适用于院校、初学者、私人爱好者等使用。
[0023]其次，本技术所述增减材数控加工机床由减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增减材数控加工机床，其特征在于，所述数控加工机床包括龙门架（1）、底座（2）、Z轴装置（3）、X轴装置（4）、Y轴装置（5）、减材加工部件（6）、龙门立柱（8）、Z1轴装置（9）、X1轴装置（10）、增材加工部件（11）和工作台（71）；所述龙门架（1）和龙门立柱（8）均固定在所述底座（2）上，所述减材加工部件（6）固定在所述X轴装置上，所述X轴装置（4）用于控制所述减材加工部件（6）在X轴方向上的运动，所述Z轴装置（3）与所述X轴装置（4）连接，用于控制所述减材加工部件（6）在Z轴方向上的运动；所述增材加工部件（11）固定在所述X1轴装置（10）上，所述X1轴装置（10）用于控制所述增材加工部件（11）在X1轴方向上的运动，所述Z1轴装置（9）与所述X1轴装置（10）连接，用于控制所述增材加工部件（11）在Z1轴方向上运动，所述Y轴装置（5）上设置有C轴装置（7），所述Y轴装置（5）用于控制所述C轴装置（7）在Y轴方向上的运动；所述X轴方向、Y轴方向和Z轴方向相互垂直，所述X1轴方向、Y轴方向和Z1轴方向也相互垂直；所述C轴装置（7）包括工作台（71）、第二锥齿轮（72）、蜗轮蜗杆传动副（73）、C轴联轴器（74）、第一电机（75）和第一支座（76）；所述第二锥齿轮（72）包括第二锥主动轮（721）和第二锥从动轮（722），所述蜗轮蜗杆传动副（73）包括蜗杆（731）和蜗轮（732），所述第一支座（76）与所述Y轴装置连接，所述第一电机（75）通过所述C轴联轴器（74）与所述蜗杆（731）连接，所述蜗杆（731）与所述蜗轮（732）配合做旋转运动；第二锥主动轮（721）与所述蜗轮（732）同轴连接，所述第二锥从动轮（722）与所述第二锥主动轮（721）啮合，带动所述工作台（71）做旋转运动。2.根据权利要求1所述的增减材数控加工机床，其特征在于，所述增材加工部件（11）包括喷头机构、送丝机构和螺纹喉管（1105），所述喷头机构通过所述螺纹喉管（1105）与送丝机构连接；所述送丝机构包括第二电机（1102）、第一主动轮（1103）、第一从动轮（1104）和支架（1101）；所述支架（1101）与X1轴装置连接，所述第一主动轮（1103）与所述第二电机（1102）的输出轴连接，所述第一从动轮（1104）随所述第一主动轮（1103）转动；所述喷头机构包括：加热块（1106）、喷嘴（1109）、加热棒（1107）和测温电偶（1108），所述喷嘴（1109）、加热棒（1107）和测温电偶（1108）均固定在所述加热块（1106）上。3.根据权利要求2所述的增减材数控加工机床，其特征在于，所述喷嘴（1109）的直径为0.4mm。4.根据权利要求1所述的增减材数控加工机床，其特征在于，所述减材加工部件（6）包括电主轴（63）、第二支座（64）、摆动减速器（62）、摆动电机（61）、第一锥齿轮（621）和第一同步带（622）；所述第一锥齿轮（621）包括第一锥主动轮（6211）和第一锥从动轮（6212），所述第一锥主动轮（6211）和第一锥从动轮（6212）啮合，所述电主轴（63）通过第二支座（64）与所述第一锥从动轮（6212）连接，所述摆动减速器（62）的一端与第一锥主动轮（6211）连接，另一端与摆动电机（61）通过所述第一同步带（622）连接。5.根据权利要求2所述的增减材数控加工机床，其特征在于，所述Z1轴装置（9）包括：两个Z1轴直线光轴（903）、第一Z1轴滑块（9052）、第二Z1轴滑块（9051）、两个Z1轴电机（901）、两个Z1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹旭妍，
申请(专利权)人：陕西国防工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：