[發明專利]一種3D打印與磨料水射流拋光一體機

在審

• 申請號: 201710342241.8
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN106985084A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 任仲賀;武美萍;宋磊
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B24C9/00
• 分類號: B24C9/00;B24C5/04;B24C3/04;B28B1/00;B28B17/00;B29C64/20;B29C64/379;B33Y40/00;B33Y30/00
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技術領域

本發明涉及智能制造裝備技術領域，具體是一種3D打印與磨料水射流拋光一體機。

背景技術

3D打印機又稱三維打印機(3DP)，是一種累積制造技術，即快速成形技術的一種機器，它是一種以數字模型文件為基礎，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。3D打印機的原理是把數據和原料放進3D打印機中，機器會按照程序把產品一層層造出來。3D打印機與傳統打印機最大的區別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料，堆疊薄層的形式有多種多樣，可用于打印的介質種類多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質。3D打印機的分辨率對某些應用來說已經足夠，但是所打印零部件的彎曲表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣，要獲得更高分辨率的零部件，還需要一些后續工藝，或打磨，或燒結，或組裝，或切割，這些過程通常需要大量的手工工作，或換用不同裝置，進行加工處理，影響了3D打印加工生產的效率。

磨料水射流拋光是利用由噴嘴小孔高速噴出的混有細小磨料粒子的拋光液作用于工件表面，通過磨料粒子的高速碰撞剪切作用達到磨削去除材料，通過控制拋光液噴射時的壓力、角度及噴射時間等工藝參數來定量修正工件表面粗糙度的拋光加工工藝。

針對3D打印的零部件在打印之后還需要打磨處理等后續工藝的問題，為了提高生產效率，基于3D打印和磨料水射流拋光技術的特點，研制一種3D打印與磨料水射流拋光一體機，實現3D打印得到的零部件能夠直接進行快速高效地拋光處理，具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種3D打印與磨料水射流拋光一體機，克服了現有技術的困難，將3D打印和磨料水射流拋光相結合，提高成型尺寸精度和工件表面光潔度，彌補單一的熔融沉積技術在此方面的缺陷，增強3D打印零部件的精確度，提高生產加工的效率。

按照本發明提供的技術方案：所述一種3D打印與磨料水射流拋光一體機包括底座、外殼、換位滑臺、換位導軌、換位導軌左側固定端、換位電動機、換位導軌右側固定端、換位滑臺絲桿、換位支撐件、換位工作臺、基臺、基臺升降導軌、基臺升降電動機、基臺升降絲桿、基臺升降絲桿固定端、基臺升降導軌固定塊、基臺限位塊、噴嘴、噴嘴第一轉軸、噴嘴第二轉軸、噴嘴第三轉軸、噴嘴連接曲梁、噴嘴導軌滑塊、噴嘴Y向運動導軌、噴嘴Y向運動同步齒形帶、噴嘴Y向運動電動機、水射流導軌支撐架、3D打印噴頭、風扇、打印機模塊、打印機X向運動電動機、同步齒形帶I、同步齒形帶轉軸、同步齒形帶II、打印機X向滑塊、打印機支撐架、打印機Y向運動電動機、打印機Y向運動導軌、同步齒形帶III；所述換位滑臺可沿換位導軌在X方向移動。

作為本發明的進一步改進，所述換位導軌左側固定在換位導軌左側固定端上，右側固定在換位導軌右側固定端上；所述換位電動機置于換位導軌左側固定端的右面，用于驅動換位滑臺絲桿；所述換位支撐件與換位滑臺固定，所述換位工作臺與換位支撐件固定，所述換位滑臺絲桿通過驅動換位滑臺進而帶著換位工作臺沿X向進行移動；所述換位工作臺的下表面設有電磁鐵，可用于控制與基臺進行固定。

作為本發明的進一步改進，所述基臺設有兩個，左右對稱放置在換位工作臺的下方；所述兩個基臺上分別開有兩個U形槽，用于換位支撐件的嵌入與移出；所述基臺由基臺升降電動機通過基臺升降絲桿進行驅動，可以沿基臺升降導軌上下運動；所述基臺升降絲桿固定在基臺升降絲桿固定端上，所述基臺升降導軌固定在基臺升降導軌固定塊上；所述基臺限位塊設有接觸傳感器，用于控制基臺的行程不超過一定范圍。

作為本發明的進一步改進，所述噴嘴由噴嘴連接曲梁固定，噴嘴運動的三個自由度通過噴嘴第一轉軸、噴嘴第二轉軸和噴嘴第三轉軸控制；所述噴嘴第一轉軸、噴嘴第二轉軸和噴嘴第三轉軸均由對應的電動機驅動控制；所述噴嘴第一轉軸經過噴嘴導軌滑塊可沿噴嘴Y向運動導軌運動，所述噴嘴導軌滑塊的運動由噴嘴Y向運動電動機通過噴嘴Y向運動同步齒形帶控制；所述噴嘴Y向運動導軌、噴嘴Y向運動同步齒形帶由水射流導軌支撐架進行結構上的支撐固定。