[發明專利]一種具有磨削功能的鋪粉裝置及方法

有效

• 申請號: 202010520206.2
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111975460B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 李忠華;李嘉新;白培康;楊志成;劉斌;蒯澤宙;趙占勇;王宇;李曉峰;聶云飛;劉文鵬
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種具有磨削功能的鋪粉裝置及方法，包括磨削模塊、鋪粉模塊和模組，砂輪裝在砂輪軸上，砂輪架的上表面的兩個通孔中分別安裝絲杠螺母和直線軸承導桿；絲杠上安裝觸碰傳感器、絲杠螺母、套筒、同步帶輪及法蘭軸承，刮刀裝在刮刀架與刮刀壓板之間，刮刀架與刮刀基板相連，刮刀基板與連接件相連，連接件與驅動鋪粉模塊往復運動的模組相連；該裝置修復薄壁零件時的翹曲變形，提高了薄壁零件的成型質量，優化磨削路線，最大限度的避免了砂輪轉動過程中氣流的擾動對成型倉內粉末的影響。

技術領域

本發明涉及增材制造領域，尤其涉及一種具有磨削功能的鋪粉裝置及方法。

背景技術

隨著材料科學和結構工藝學的飛速發展，薄壁零件可以滿足高強度、承受高載荷、重量輕的要求，在汽車、航空航天領域得到了越來越廣泛的應用；目前，薄壁零件正在向極薄化、大尺寸化和復雜化的方向發展。然而，薄壁零件剛性差，在采用SLM技術成型過程中受到熱應力的影響極易發生翹曲變形。

目前解決此類辦法的問題為優化零件設計、優化支撐結構、優化工藝參數提高散熱效率，還沒有通過優化設備的設計來解決此類問題。

發明內容

本發明針對上述問題，提供一種具有磨削功能的鋪粉裝置及方法，可以避免薄壁零件的翹曲部分對刮刀的破壞，提高采用SLM技術成型薄壁零件的質量。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種具有磨削功能的鋪粉裝置，包括磨削模塊、鋪粉模塊和模組；

所述鋪粉模塊包括刮刀、刮刀壓板、刮刀架、刮刀基板以及連接板；所述刮刀裝在刮刀架與刮刀壓板之間，刮刀架與刮刀壓板通過螺釘連接；刮刀架與刮刀基板相連，刮刀基板與連接件相連，連接件與模組相連；

所述磨削模塊包括砂輪、砂輪軸、砂輪架、儲屑盒、蓬松毛氈、絲杠、絲杠螺母、直線軸承導桿和直線軸承；所述砂輪裝在砂輪軸上，砂輪的兩端用六邊形螺母夾緊；所述砂輪軸兩端處與法蘭軸承二、法蘭軸承三的內圈相連，法蘭軸承二和法蘭軸承三裝在砂輪架兩側的孔中，砂輪架上裝有套筒三和同步帶輪四；所述砂輪架的上表面的兩個通孔中分別安裝絲杠螺母和直線軸承導桿；絲杠上安裝觸碰傳感器、絲杠螺母、套筒一、同步帶輪二及法蘭軸承一，同步帶輪二與同步帶輪一通過同步帶一連接，觸碰傳感器裝在絲杠的最下端，絲杠螺母裝在觸碰傳感器的上方，并且在砂輪架上面的孔中，法蘭軸承一裝在砂輪架的孔中，通過基米固定在砂輪架中，法蘭軸承一的兩端裝有套筒一和套筒二；高精度電機二通過螺釘固定在刮刀基板的背面，同步帶輪三通過基米固定在高精度電機二上，同步帶輪四通過基米固定在砂輪軸上，同步帶輪三與同步帶輪四通過同步帶二連接；直線軸承導桿上裝有直線軸承，直線軸承裝在刮刀架的孔中，直線軸承導桿的一端裝在砂輪架的孔中，通過基米固定；所述儲屑盒裝在砂輪架底部的槽中，通過螺釘連接；所述砂輪架內壁粘有蓬松毛氈，通過砂輪架內壁上毛刺粘連。

所述砂輪呈圓柱狀，為立方氮化硼砂輪，粒度為120/140-170/200，濃度為100%-150%。

所述砂輪軸為銅質，兩端的螺紋的旋向相反。

所述砂輪架上的磨削碎屑進口為弧形。

所述砂輪架靠近刮刀一側設計為斜面。

所述絲杠的下端裝有觸碰開關。

一種具有磨削功能的鋪粉方法，其步驟如下：

S1：用三維建模軟件建立三維模型；然后對模型進行近似處理，即采用一系列的三角面片來逼近模型；接下來將近似處理后的三維模型的STL文件導入Magics軟件中，根據零件的形狀添加合適的支撐并將模型進行分層處理，文件保存成CLI格式；對每一層輪廓進形掃描路徑規劃并將文件保存為XDY格式，最后將進行數據處理后的文件導入激光選區熔化設備中；

S2：預先判斷零件可能翹曲的地方，在擺放零件時，將可能發生翹曲變形的地方遠離刮刀或者將其翹曲方向垂直于刮刀；