CN106944882A - 一种具有3d打印功能的数控机床 - Google Patents

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马峻
薛松
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    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling

Abstract

本发明涉及一种具有3D打印功能的数控机床，包括床身、控制器、冷却润滑模块、刀库模块、换刀模块、主进给模块、副进给模块、转换机械手模块、升降打印模块和高精度测量组件；主进给模块位于床身中部，副进给模块垂直与主进给模块布置，升降打印模块位于主进给模块的正上方，高精度测量组件可对产品的外形尺寸进行实时检测，转换机械手模块与副进给模块关于主进给模块对称布置；控制器用于协调升降打印模块与数控机床其它部件的工作关系；上述具有3D打印功能的数控机床将3D打印技术与数控加工技术结合起来，既可以有效降低3D打印的精度要求，降低打印成本和周期，也可以提高材料的利用率，提高产品生产的综合能效比。

Description

一种具有3D打印功能的数控机床
技术领域
本发明涉及属于制造加工技术领域，具体为一种具有3D打印功能的数控机床。
背景技术
随着高端制造业的不断发展，各种先进的制造工艺和设备不断出现，如现在非常流行的3D增材制造技术。3D增材制造技术也称为3D打印技术，就是可以“打印”出真实3D物体的一种技术，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。随着这项技术的不断进步，人们已经能够生产出与原型的外观、感觉和功能极为接近的3D模型，并广泛应用在医疗、航空航天等高精尖领域。
数控加工技术是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，利用数字信息控制零件和刀具的位移，具有解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度要求高等问题和实现高效化和自动化加工的能量，是目前非常成熟和应用最为广泛的一种制造技术。
但上述两种技术又各自具有不同的缺点和不足，如3D打印技术成本高、周期长、精度较低等问题；数控加工技术材料利用率低等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供的一种具有3D打印功能的数控机床，将3D打印技术与数控加工技术结合起来，既可以有效降低3D打印的精度要求，降低打印成本和周期，也可以提高材料的利用率，提高产品生产的综合能效比。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有3D打印功能的数控机床，包括床身、控制器、冷却润滑模块、刀库模块、换刀模块、主进给模块、副进给模块、转换机械手模块、升降打印模块和高精度测量组件；所述刀库模块位于床身的后侧，所述换刀模块位于刀库模块的一端，所述冷却润滑模块位于床身的端部，所述主进给模块位于床身中部，所述副进给模块垂直与主进给模块布置，所述升降打印模块位于主进给模块的正上方，所述高精度测量组件可对产品的外形尺寸进行实时检测，所述转换机械手模块与副进给模块关于主进给模块对称布置；所述控制器用于协调升降打印模块与数控机床其它部件的工作关系。
作为本发明进一步改进的，所述升降打印模块包括升降台、打印组件和供料组件；所述升降台吊装在床身的上方，所述打印组件固定在升降台上，所述供料组件连接在打印组件的上方。
作为本发明进一步改进的，所述升降台底面设有可任意角度摆动的方位调整仪。
作为本发明进一步改进的，所述打印组件下端与升降台上端面的最大距离为60mm～100mm。
作为本发明进一步改进的，所述转换机械手模块包括水平移动臂和竖直移动臂，所述水平移动臂支撑在床身内臂上，所述竖直移动臂位于水平移动臂的上端面内。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明方案的一种具有3D打印功能的数控机床，将3D打印技术与数控加工技术结合起来，既可以有效降低3D打印的精度要求，降低打印成本和周期，也可以提高材料的利用率，提高产品生产的综合能效比。
附图说明
附图1为本发明一种具有3D打印功能的数控机床结构示意图一；
附图2为本发明一种具有3D打印功能的数控机床结构示意图二；
附图3为本发明一种具有3D打印功能的数控机床结构示意图三；
附图4为本发明一种具有3D打印功能的数控机床结构示意图四。
其中：1、床身；2、冷却润滑模块；3、控制器；4、主进给模块；5、高精度测量组件；6、升降台；7、方位调整仪；8、刀库模块；9、供料组件；10、打印组件；11、转换机械手模块；12、副进给模块；13、换刀模块。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1至图4所示的一种具有3D打印功能的数控机床，将3D打印技术与数控加工技术结合起来，既可以有效降低3D打印的精度要求，降低打印成本和周期，也可以提高材料的利用率，提高产品生产的综合能效比。同时，3D打印（增材制造）在产品的几何尺寸精度和表面光洁度方面效果不太理想，而传统的数控机床（采用减材制造）具有高精准度和易于切削加工等优点。因此，将两种工艺相结合的混合加工技术可兼具二者优点，具有广阔的应用前景。
上述具有3D打印功能的数控机床包括床身1、控制器3、冷却润滑模块2、刀库模块8、换刀模块13、主进给模块4、副进给模块12、转换机械手模块11、升降打印模块和高精度测量组件5；升降打印模块包括升降台6、打印组件10和供料组件9.
升降台6吊装在床身1的上方，打印组件10固定在升降台6上，供料组件9连接在打印组件10的上方。
刀库模块8位于床身1的后侧，换刀模块13位于刀库模块8的一端。
冷却润滑模块2位于床身1的端部；主进给模块4位于床身1的中部，副进给模块12垂直与主进给模块4布置。
升降打印模块位于主进给模块4的正上方，高精度测量组件5可对产品的外形尺寸进行实时检测.
转换机械手模块11与副进给模块12关于主进给模块4对称布置；控制器3用于协调升降打印模块与数控机床其它部件的工作关系。
进一步的，升降台6底面设有可任意角度摆动的方位调整仪7，用于配合打印组件10的打印作业。
进一步的，打印组件10下端与升降台6上端面的最大距离为60mm～100mm。
进一步的，转换机械手模块11包括水平移动臂和竖直移动臂，水平移动臂支撑在床身内臂上，竖直移动臂位于水平移动臂的上端面内，用于方便的搬运或转移工件。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有3D打印功能的数控机床，包括床身、控制器、冷却润滑模块、刀库模块和换刀模块，其特征在于：还包括主进给模块、副进给模块、转换机械手模块、升降打印模块和高精度测量组件；所述刀库模块位于床身的后侧，所述换刀模块位于刀库模块的一端，所述冷却润滑模块位于床身的端部，所述主进给模块位于床身中部，所述副进给模块垂直与主进给模块布置，所述升降打印模块位于主进给模块的正上方，所述高精度测量组件可对产品的外形尺寸进行实时检测，所述转换机械手模块与副进给模块关于主进给模块对称布置；所述控制器用于协调升降打印模块与数控机床其它部件的工作关系。
2.根据权利要求1所述的具有3D打印功能的数控机床，其特征在于：所述升降打印模块包括升降台、打印组件和供料组件；所述升降台吊装在床身的上方，所述打印组件固定在升降台上，所述供料组件连接在打印组件的上方。
3.根据权利要求2所述的具有3D打印功能的数控机床，其特征在于：所述升降台底面设有可任意角度摆动的方位调整仪。
4.根据权利要求2所述的具有3D打印功能的数控机床，其特征在于：所述打印组件下端与升降台上端面的最大距离为60mm～100mm。
5.根据权利要求1所述的具有3D打印功能的数控机床，其特征在于：所述转换机械手模块包括水平移动臂和竖直移动臂，所述水平移动臂支撑在床身内臂上，所述竖直移动臂位于水平移动臂的上端面内。
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