[發(fā)明專利]切削工具以及三維層疊造形物的制造裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680041406.1
• 申請(qǐng)日: 2016-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN107896488A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 森本一穗;廣田敦司;石黑博文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社OPM實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): B23C5/10
• 分類號(hào): B23C5/10;B22F3/105;B22F3/16;B22F3/24;B23C3/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華,洪秀川

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過層疊使材料粉末固化所得的固化層來制造三維層疊造形物時(shí)使用的切削工具、以及三維層疊造形物的制造裝置。

背景技術(shù)

已知一種三維層疊造形物的制造方法，其對(duì)金屬粉等材料粉末照射激光等能量束，使材料粉末燒結(jié)或熔融固化而形成固化層，層疊固化層而形成三維形狀，在三維形狀的形成過程中實(shí)施切削加工，由此制造三維層疊造形物。以下將該制造方法稱為光造型復(fù)合加工法。

光造型復(fù)合加工法中，每次層疊多個(gè)固化層都進(jìn)行切削加工。但是，在進(jìn)行了切削加工后的固化層之上形成/層疊了新的固化層的情況下，已進(jìn)行了切削加工的固化層有時(shí)會(huì)受到來自新固化層的熱的影響而變形。因此，存在三維層疊造形物表面會(huì)產(chǎn)生凹凸這樣的問題。因此，現(xiàn)有的光造型復(fù)合加工法中，在切削加工時(shí)，留有比希望的形狀稍大的加工余量進(jìn)行加工，并對(duì)不受來自新固化層的熱的影響的、若干下層的固化層進(jìn)行精加工以做成希望的形狀。通過該方法能抑制三維層疊造形物表面凹凸的產(chǎn)生。專利文獻(xiàn)1記載了現(xiàn)有的光造型復(fù)合加工法的例子。

先行技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-204828號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

光造型復(fù)合加工法中，制造過程中的造形物埋沒在材料粉末中，因此，進(jìn)行切削加工的切削機(jī)配置在造形物的上方。精加工需要留出上層固化層的加工余量的同時(shí)對(duì)下層固化層的加工余量進(jìn)行切削。因此，精加工用的切削工具呈在柱狀部的下端連結(jié)著切削部的形狀，其中，切削部具有與柱狀部的側(cè)面相比橫向突出的形狀。精加工時(shí)存在容易對(duì)與造形物接觸的切削部形成負(fù)荷、工具易破損的問題。例如，在圓柱部與切削部的邊界發(fā)生破損。工具破損的情況下，更換工具費(fèi)時(shí)費(fèi)力，另外，三維層疊造形物的制造成本也會(huì)上升。

本發(fā)明鑒于這樣的情況而作出，其目的在于提供能夠抑制破損的切削工具、以及三維層疊造形物的制造裝置。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的切削工具，在制造三維層疊造形物時(shí)使用，所述三維層疊造型物通過形成固化層、層疊該固化層并對(duì)層疊后的多個(gè)固化層進(jìn)行切削加工而制造，所述固化層通過對(duì)材料粉末照射能量束使所述材料粉末固化而成，所述切削工具用于從留有加工余量地切削后的所述多個(gè)固化層上削去加工余量的加工，所述切削工具的特征在于，包括：柱狀部；切削部，其與所述柱狀部的前端連結(jié)，并具有切削用的刀刃，所述切削部的以所述柱狀部的中心軸為中心的最大半徑超過所述柱狀部的最大半徑；和徑擴(kuò)大部，其位于所述柱狀部和所述切削部的邊界，所述徑擴(kuò)大部的半徑從所述柱狀部向所述切削部連續(xù)擴(kuò)大，所述徑擴(kuò)大部的最大半徑小于所述切削部的最大半徑。

本發(fā)明的切削工具，其特征在于，包含所述柱狀部的中心軸的所述徑擴(kuò)大部的截面中的、與所述中心軸的距離大于規(guī)定值的部分的截面積小于所述徑擴(kuò)大部的最大半徑與所述切削部的最大半徑一致時(shí)的截面積的十六分之一，所述規(guī)定值為所述切削部的最大半徑減去要削去所述加工余量的厚度的值所得的值。

本發(fā)明的切削工具，其特征在于，所述切削部的最大半徑減去所述徑擴(kuò)大部的最大半徑所得的值超過要削去所述加工余量的厚度的值。

本發(fā)明的切削工具，其特征在于，所述切削部的最大半徑減去所述徑擴(kuò)大部的最大半徑所得的值超過0.025mm。

本發(fā)明的切削工具，其特征在于，所述切削部的最大半徑減去所述徑擴(kuò)大部的最大半徑所得的值超過0.035mm。

本發(fā)明的三維層疊造形物的制造裝置，其通過形成固化層、層疊該固化層并對(duì)層疊后的多個(gè)固化層進(jìn)行切削加工來制造三維層疊造形物，所述固化層通過對(duì)材料粉末照射能量束使所述材料粉末固化而成，所述三維層疊造形物的制造裝置的特征在于，包括本發(fā)明的切削工具。

在本發(fā)明中，用光造型復(fù)合加工法制造三維層疊造形物的制造裝置包括切削工具，該切削工具用于削去留在固化層上的加工余量的精加工。切削工具包括柱狀部和與柱狀部的前端連結(jié)的切削部。切削部的最大半徑比柱狀部的最大半徑大。在柱狀部與切削部的邊界，設(shè)有半徑從柱狀部向切削部連續(xù)擴(kuò)大的徑擴(kuò)大部。徑擴(kuò)大部的最大半徑小于切削部的最大半徑。在進(jìn)行精加工時(shí)，徑擴(kuò)大部與加工余量相干涉的部分的大小比從前小。因此，加工時(shí)切削工具上的負(fù)荷被減輕。