一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备制造技术

本发明专利技术涉及制造技术领域，尤其涉及一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备，所述齿轮传动运输轨道设置有四组且分别固定安装在十字型机座顶端的前后左右四侧中部，所述变轨装置固定安装在十字型机座中心位置，所述变轨装置能够与四组齿轮传动运输轨道分别对接，所述工件加工平台包括工件X向驱动机构、固定安装在X向驱动机构输出端的工件Y向驱动机构和固定安装在工件Y向驱动机构输出端的工件翻转机构，所述自驱动机构用于驱动工件加工平台沿着齿轮传动运输轨道或变轨装置滑动位移，本发明专利技术提供了一种能够实现五轴减材加工同时能够避免增、减材共享同一工位导致切换耗费大量时间的高效率桌面式复杂曲面增减材集成制造设备。高效率桌面式复杂曲面增减材集成制造设备。

【技术实现步骤摘要】
一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备


[0001]本专利技术涉及制造
，尤其涉及一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备。

技术介绍

[0002]增材制造(Additive Manufacturing，AM)俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。
[0003]但是，增材技术目前来说难以媲美已经发展了数百年的减材工艺，普遍存在成品表面质量差的缺陷，因此，现在市场上主流的都是结合增材技术和减材技术两者优势的增减复合设备，既能提高材料的利用率，打印出的成品表面质量也比单一的增材设备要高。
[0004]然而，现有的增减复合设备中减材时抛光加工一般仅能实现三到四轴的加工，这使得很难实现加工曲面结构复杂产品的制造；此外增材与减材又共享同一个工位，增、减材工位进行切换时耗费大量的时间，大大降低了工作效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备，包括十字型机座、齿轮传动运输轨道、变轨装置、工件加工平台、龙门支架、工件抛光减材模块、工件增材模块和测温控温模块，所述齿轮传动运输轨道设置有四组且分别固定安装在十字型机座顶端的前后左右四侧中部，所述变轨装置固定安装在十字型机座中心位置，所述变轨装置能够与四组齿轮传动运输轨道分别对接，所述工件加工平台包括工件X向驱动机构、固定安装在X向驱动机构输出端的工件Y向驱动机构和固定安装在工件Y向驱动机构输出端的工件翻转机构，所述工件加工平台底部设置有自驱动机构，所述自驱动机构用于驱动工件加工平台沿着齿轮传动运输轨道或变轨装置滑动位移，所述龙门支架设置有两组，两组龙门支架分别设置在十字型机座顶端的减材工位和增材工位上，所述工件抛光减材模块和工件增材模块分别固定安装在两组龙门支架上部，所述工件抛光减材模块包括刀具Z向驱动机构和固定安装在刀具Z向驱动机构输出端的刀具转动机构，所述测温控温模块设置在十字型机座顶端的热处理工位上。
[0008]进一步的，所述齿轮传动运输轨道包括工位滚珠滑轨、工位轨道底座和工位齿条，所述工位滚珠滑轨设置有两条，两条工位滚珠滑轨对称固定安装在工位轨道底座上端面两侧，所述工位轨道底座内侧端下部与工位滚珠滑轨平行的一侧设置有工位齿条，所述工位轨道底座设置有四组，四组工位轨道底座均匀设置在十字型机座顶端前后左右四侧中部。
[0009]进一步的，所述工位滚珠滑轨外侧末端固定安装有限位滑台。
[0010]进一步的，所述变轨装置包括圆盘支座、变轨轨道底座、变轨滚珠滑轨、变轨齿条、涡轮、圆台底座、蜗杆和蜗杆支架，所述变轨轨道底座固定连接在圆盘支座顶端中部，所述变轨滚珠滑轨设置有两条，两条变轨滚珠滑轨对称固定安装在变轨轨道底座上端面两侧，所述变轨轨道底座内侧端下部与变轨滚珠滑轨平行的一侧设置有变轨齿条，所述涡轮固定连接在圆盘支座底端中部，所述圆台底座上端转动连接涡轮，所述圆台底座底端固定连接在十字型机座顶端中部，所述蜗杆啮合涡轮，所述蜗杆两端分别转动连接在两个蜗杆支架上，两个蜗杆支架固定连接在十字型机座顶端，所述蜗杆一端固定连接有步进电机的输出端，所述变轨齿条能够与工位齿条对齐，两条变轨滚珠滑轨能够与两条工位滚珠滑轨对齐。
[0011]进一步的，所述工件加工平台还包括平台底板、滑块、上平台和工件放置平台，所述滑块设置有两条且两条滑块分别固定连接在平台底板底端两侧，两条滑块滑动连接同侧的两条工位滚珠滑轨或两条变轨滚珠滑轨，所述工件X向驱动机构固定安装在平台底板顶端，所述上平台固定安装在工件Y向驱动机构的输出端，所述工件放置平台设置有两个，两个工件放置平台对称设置在上平台的Y向两端，所述工件翻转机构固定安装在上平台中部。
[0012]进一步的，所述工件翻转机构包括丝杆电机、电机支架、连接板、驱动齿条、齿条支架、从动齿轮、中心轴、轴支架和气动手指，所述丝杆电机通过两组电机支架固定安装在上平台中部靠近边缘的位置处，所述连接板一端固定连接在丝杆电机输出端，所述连接板另一端固定连接在驱动齿条一端，所述齿条支架底端固定连接在上平台顶端，所述驱动齿条底端滑动连接在齿条支架顶端开设的限位滑槽，所述驱动齿条啮合从动齿轮，所述从动齿轮固定连接在中心轴一端，所述中心轴两侧分别转动连接两个轴支架，两个轴支架底端固定连接在上平台顶端，所述气动手指固定端固定连接在中心轴中部，所述气动手指输出端能够与两个工件放置平台相配合。
[0013]进一步的，所述自驱动机构包括电机安装座、C形护板、伺服电机和驱动齿轮，所述电机安装座固定安装在平台底板底端中部，所述C形护板固定安装在电机安装座底端，所述伺服电机固定安装在电机安装座内，所述伺服电机输出端伸出电机安装座下端和C形护板上端并在C形护板内侧固定连接驱动齿轮，所述驱动齿轮啮合工位齿条或变轨齿条。
[0014]进一步的，所述驱动齿轮在与变轨齿条刚脱离时，所述滑块一端滑动连接在变轨滚珠滑轨上，所述滑块另一端滑动连接在工位滚珠滑轨；由于惯性作用，驱动齿轮滑动至与工位齿条相啮合的位置。
[0015]进一步的，所述工件抛光减材模块还包括Z向支撑板、抛光减材装置、喷液装置支架、喷液装置、烘干装置支架和烘干装置，所述Z向支撑板固定安装在减材工位上龙门支架中部，所述刀具Z向驱动机构固定安装在Z向支撑板上，所述抛光减材装置固定安装在刀具转动机构输出端，所述喷液装置支架和烘干装置支架分别固定安装在刀具Z向驱动机构输出端两侧，所述喷液装置和烘干装置分别固定安装在喷液装置支架和烘干装置支架上。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]1.通过工件X向驱动机构、固定安装在X向驱动机构输出端的工件Y向驱动机构、固定安装在工件Y向驱动机构输出端的工件翻转机构、刀具Z向驱动机构和固定安装在刀具Z向驱动机构输出端的刀具转动机构配合使用，能够实现对工件的五轴加工，从而实现对复杂曲面结构产品的制造。
[0018]2.将减材工位和增材工位分别设置在十字型机座上，并通过中间的变轨装置进行运送切换，使工件能够快速的在减材工位和增材工位进行运送，很好的避免了增减材加工时工件抛光减材模块和工件增材模块共享同一个工位，增、减材工位切换快速，大大提高了工作效率。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术齿轮传动运输轨道的结构视图；
[0021]图3是本专利技术变轨装置的结构视图；
[0022]图4是本专利技术变轨装置的底部视本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备，其特征在于，包括十字型机座(1)、齿轮传动运输轨道(2)、变轨装置(3)、工件加工平台(4)、龙门支架(5)、工件抛光减材模块(6)、工件增材模块(7)和测温控温模块(8)，所述齿轮传动运输轨道(2)设置有四组且分别固定安装在十字型机座(1)顶端的前后左右四侧中部，所述变轨装置(3)固定安装在十字型机座(1)中心位置，所述变轨装置(3)能够与四组齿轮传动运输轨道(2)分别对接，所述工件加工平台(4)包括工件X向驱动机构(4X)、固定安装在X向驱动机构(4X)输出端的工件Y向驱动机构(4Y)和固定安装在工件Y向驱动机构(4Y)输出端的工件翻转机构，所述工件加工平台(4)底部设置有自驱动机构，所述自驱动机构用于驱动工件加工平台(4)沿着齿轮传动运输轨道(2)或变轨装置滑动位移，所述龙门支架(5)设置有两组，两组龙门支架(5)分别设置在十字型机座(1)顶端的减材工位和增材工位上，所述工件抛光减材模块(6)和工件增材模块(7)分别固定安装在两组龙门支架(5)上部，所述工件抛光减材模块(6)包括刀具Z向驱动机构(6Z)和固定安装在刀具Z向驱动机构(6Z)输出端的刀具转动机构(6A)，所述测温控温模块(8)设置在十字型机座(1)顶端的热处理工位上。2.根据权利要求1所述的一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备，其特征在于，所述齿轮传动运输轨道(2)包括工位滚珠滑轨(201)、工位轨道底座(202)和工位齿条(203)，所述工位滚珠滑轨(201)设置有两条，两条工位滚珠滑轨(201)对称固定安装在工位轨道底座(202)上端面两侧，所述工位轨道底座(202)内侧端下部与工位滚珠滑轨(201)平行的一侧设置有工位齿条(203)，所述工位轨道底座(202)设置有四组，四组工位轨道底座(202)均匀设置在十字型机座(1)顶端前后左右四侧中部。3.根据权利要求2所述的一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备，其特征在于，所述工位滚珠滑轨(201)外侧末端固定安装有限位滑台。4.根据权利要求1所述的一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备，其特征在于，所述变轨装置(3)包括圆盘支座(301)、变轨轨道底座(302)、变轨滚珠滑轨(303)、变轨齿条(304)、涡轮(305)、圆台底座(306)、蜗杆(307)和蜗杆支架(308)，所述变轨轨道底座(302)固定连接在圆盘支座(301)顶端中部，所述变轨滚珠滑轨(303)设置有两条，两条变轨滚珠滑轨(303)对称固定安装在变轨轨道底座(302)上端面两侧，所述变轨轨道底座(302)内侧端下部与变轨滚珠滑轨(303)平行的一侧设置有变轨齿条(304)，所述涡轮(305)固定连接在圆盘支座(301)底端中部，所述圆台底座(306)上端转动连接涡轮(305)，所述圆台底座(306)底端固定连接在十字型机座(1)顶端中部，所述蜗杆(307)啮合涡轮(305)，所述蜗杆(307)两端分别转动连接在两个蜗杆支架(308)上，两个蜗杆支架(308)固定连接在十字型机座(1)顶端，所述蜗杆(307)一端固定连接有步进电机的输出端，所述变轨齿条(304)能够与工位齿条(203)对齐，两条变轨滚珠滑轨(303)能够与两条工位滚珠滑轨(201)对齐。5.根据权利要求1所述的一种桌面式复杂曲面增减材集成制造设备，其特征在于，所述工件加工平台(4)还包括平台底板(401)、滑块(406)、上平台(407)和工件放置平台(408)，所述滑块(406)设...

【专利技术属性】
技术研发人员：许江涛，高寒，程泽鹏，窦鹏，周豪杰，周智远，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：