一种增减材一体式制造设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种增减材一体式制造设备结合增减材制造，使两种加工类型能在一台设备上完成，各取所长，以一种快捷高效的生产方式加工各种形状复杂

【技术实现步骤摘要】
一种增减材一体式制造设备


[0001]本技术属于增减材制造设备
，更为具体地讲，涉及一种增减材一体式制造设备
。

技术介绍

[0002]增材制造技术
(Additive Manufacturing
，简称
AM)
是一种通过逐层堆积材料来构建三维物体的制造技术
。
由于其加工的特殊性，可以较为轻松的加工出较为复杂的形状，且材料浪费较少
、
时间成本较低
、
设计成本可控
。
同样由于其层层堆叠的制造方式，成形的目标件表面质量不如传统减材制造的高，且在悬伸部分需要自底部起的支撑，比较浪费材料
。
[0003]减材制造技术通过去除整块毛坯外部多余材料，得到目标形状，传统的车
、
铣
、
刨
、
磨等技术均在此列
。
减材制造技术发展了
300
多年，技术非常成熟，能够实现非常严格的误差，良好的加工质量
。
但是减材制造技术去除量较大，对材料的浪费较大，加工时间较长，少量零件的加工成本较高
。
[0004]在
2023
年
03
月
24
日授权公告的
、
授权公告号为
CN114474713B
的中国专利技术专利提出一种增减材复合制造设备，减材刀头安装在增材喷嘴前方，只能在增材时打印出多的余量后，才能采用减材刀头进行加工，提升表面质量，无法便捷地在增材过程中进行减材加工
。
[0005]在
2022
年
09
月
23
日公布的
、
公布号为
CN115091742A
提出一种增减材复合制造设备，可以实现增减材制造，但结构较为复杂，没有将增减材部分有机的整合起来，空间利用率低
。
[0006]然而，以上两种技术方案均无法满足高空间利用率的全过程增减材制造
。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种增减材一体式制造设备，实现零件在同一安装基准下的增减材制造，避免传统零件加工时需要频繁工装带来的标定问题，同时整合增减材加工的优点，既可以便捷地制造出形状复杂的零件，又可以减少支撑，提高加工件表面质量，同时满足高空间利用率
。
[0008]为实现上述技术目的，本技术增减材一体式制造设备，其特征在于，包括底座
、
增减材工作平台
、
增材打印头
、
减材铣削头
、XZ
轴移动框架；
[0009]所述增减材工作平台通过其底部的四个光杆滑块以及光杆连接于底座，增减材工作平台通过底部的四个光杆滑块在光杆水平移动，移动方向为
Y
轴，实现增减材工作平台在
Y
轴方向的运动，底座与增减材移动平台构成
Y
轴运动结构；
[0010]所述
XZ
轴移动框架采用螺栓连接到底座
Y
轴方向的中部两侧；
[0011]所述增材打印头通过光杆连接到
XZ
轴移动框架
Y
轴方向的一侧，其能沿
Y
轴垂直的水平方向即
X
轴方向移动，也能垂直方向即
Z
轴方向移动；
[0012]所述减材铣削头与增材打印头采用背靠背方式安装即通过光杆连接到
XZ
轴移动框架
Y
轴方向的另一侧；
[0013]所述底座与所述
XZ
轴移动框架构成加工工作空间，零件放置到增减材工作平台上沿
Y
轴方向移动，减材铣削头与增材打印头采用背靠背方式安装并沿
X、Z
轴方向移动，实现对零件的增材减材
。
[0014]本技术的目的是这样实现的
。
[0015]本技术增减材一体式制造设备结合增减材制造，使两种加工类型能在一台设备上完成，各取所长，以一种快捷高效的生产方式加工各种形状复杂
、
尺寸精度高的零件，提高生产的效率的同时保证了质量
。
采用背靠背式的增减材执行器布局，两套系统的
Z
轴独立驱动，保证了相互之间不受干扰，运行稳定性更高，可使加工过程更加紧凑，同时满足高空间利用率
。
此外，本专利技术使得在增减材制造同时进行过程中，基准平面只需一次定位，省去了多次工装定位的标定烦恼，消除了累积误差，可以保证更好的加工精度
。
本专利技术中的两个末端执行器可以替换为两种不同喷嘴尺寸或者打印丝料的打印头，或替换为两种不同尺寸的铣削头，分别可以实现多材料的增材制造或快速粗精加工方式
。
附图说明
[0016]图1是本技术增减材一体式制造设备一种具体实施方式的结构示意图；
[0017]图2是图1所示底座以及增减材工作平台组成的
Y
轴运动结构的结构示意图；
[0018]图3是图1所示的
XZ
轴移动框架的结构示意图
。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本技术
。
需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略
。
[0020]实施例
[0021]图1是本技术增减材一体式制造设备一种具体实施方式的结构示意图
。
[0022]在本实施例中，如图1所示，本技术增减材一体式制造设备包括底座
1、
增减材工作平台
2、
增材打印头
3、
减材铣削头4以及
XZ
轴移动框架
5。
[0023]如图2所示，所述增减材工作平台2通过其底部的四个光杆滑块
201
以及两根光杆
202
连接于底座，增减材工作平台2通过底部的四个光杆滑块
201
在两根光杆
202
水平移动，移动方向为
Y
轴，实现增减材工作平台2在
Y
轴方向的运动，底座1与增减材移动平台2构成
Y
轴运动结构
。
[0024]所述
XZ
轴移动框架5采用螺栓连接到底座
1Y
轴方向的中部两侧；
[0025]所述增材打印头3通过光杆连接到
XZ
轴移动框架
5Y
轴方向的一侧，在本实施例中，为右侧，其能沿
Y
轴垂直的水平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种增减材一体式制造设备，其特征在于，包括底座
、
增减材工作平台
、
增材打印头
、
减材铣削头
、XZ
轴移动框架；所述增减材工作平台通过其底部的四个光杆滑块以及光杆连接于底座，增减材工作平台通过底部的四个光杆滑块在光杆水平移动，移动方向为
Y
轴，实现增减材工作平台在
Y
轴方向的运动，底座与增减材移动平台构成
Y
轴运动结构；所述
XZ
轴移动框架采用螺栓连接到底座
Y
轴方向的中部两侧；所述增材打印头通过光杆连接到
XZ
轴移动框架
Y
轴方向的一侧，其能沿
Y
轴垂直的水平方向即
X
轴方向移动，也能垂直方向即
Z
轴方向移动；所述减材铣削头与增材打印头采用背靠背方式安装即通过光杆连接到
XZ
轴移动框架
Y
轴方向的另一侧；所述底座与所述
XZ
轴移动框架构成加工工作空间，零件放置到增减材工作平台上沿
Y
轴方向移动，减材铣削头与增材打印头采用背靠背方式安装并沿
X、Z
轴方向移动，实现对零件的增材减材
。2.
根据权利要求1所述的增减材一体式制造设备，其特征在于，底座包括底部方钢
、
底座前板
、
底座后板
、
四个光杆安装架
、
皮带转向轮安装架
、Y
轴驱动电机以及方钢角码；底部方钢为4根方钢，尺寸大小相同，采用对称式布置，所述底座前板与底座后板均采用螺栓分别连接在底部方钢两端上形成底座，四个光杆安装架采用螺栓分别连接与底座前板
、
底座后板两侧，两根光杆长度与底座长度相适应，分别安装在一侧的两个光杆安装架上；四个光杆滑块通过轴承配合安装在两根光杆上，控制增减材移动平台的运动方向为
Y
轴方向；皮带转向轮安装架通过螺栓安装在底座后板上，
Y
轴驱动电机通过电机安装支架，采用螺栓连接固定于所述底座前板上，
Y
轴驱动电机的电机轴安装一皮带轮以及一皮带，所述皮带两端通过增减材移动平台底部皮带固定架形成闭环，同时与皮带转向轮安装架上的皮带轮以及
Y
轴驱动电机轴的皮带轮相配合，带动增减材移动平台在
Y
轴方向上移动
。3.
根据权利要求1所述的增减材一体式制造设备，其特征在于，
XZ
轴移动框架与增材打印头
、
减材铣削头构成
XZ
移动系统；
XZ
轴移动框架包括龙门框架以及两组
XZ
轴运动结构，每组
XZ
轴运动结构包括两组
Z
轴运动结构和一组
X
轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭轩，陈启航，陈坤，梁佳钰，汤鹏辉，顾轩源，陈路锋，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：新型
国别省市：