CN111136267A - 一种3d打印装置、3d打印方法及cnc系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种3D打印装置、3D打印方法及CNC系统的控制方法，3D打印装置包括打印平台、复合式打印系统及控制系统，控制系统连接于复合式打印系统，复合式打印系统包括电弧打印分系统、激光打印分系统、切削分系统及运动系统，控制系统用于根据输入参数：输出运动参数至运动系统中，分别输出各个分系统的工艺参数至相应的分系统中，运动系统执行运动参数带动至少一个分系统运动，工艺参数用于各个分系统的运行的控制，3D打印装置集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统进行规划，由运动系统及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

Description

一种3D打印装置、3D打印方法及CNC系统的控制方法

技术领域

本发明属于3D打印增材制造技术领域，涉及一种3D打印装置、3D打印方法及CNC系统的控制方法。

背景技术

金属增材制造是增材制造领域的一个重要分支，是以金属丝或粉末为原材料，在计算机三维数据模型基础上，以高能束(激光、电弧或电子束等)为工具，在软件和数控系统的控制下，将材料融化并逐层堆积来制造高性能金属构件的制造技术。现有技术中的金属3D打印装置常用的技术按热源和材料区分，包括激光选区熔化技术(Selective LaserMelting，简称SLM)、电子束选区熔化技术(Electron Beam Selective Melting，简称EBSM)、激光立体成型技术(Laser Solid Forming，简称LSF)、电子束熔丝沉积技术(Electron Beam Freeform Fabrication,简称EBFF)及电弧增材制造技术(Wire and ArcAdditive Manufacturing，简称WAAM)。

激光立体成型技术是利用高能量激光束将与光束同轴喷射或侧向喷射的金属粉末熔化为液态，通过控制系统，让光束和材料按照预定轨迹运动，使熔化后的液态金属按照预定轨迹凝固并堆积成型，获得与最终零件非常接近的“近形”件。基于激光立体成型技术进行的金属3D打印装置的优点在于：打印零件的精度较高，表面质量好，缺点为：打印效率低，中大型零件打印耗时长，成本高。

而电弧增材制造技术是以电弧为载能束，采用逐层堆焊的方式制造金属构件，该技术主要基于TIG、MIG或SAW等焊接技术发展而来，成型零件由全焊缝构成，化学成分均匀且致密度高，基于电弧增材制造技术进行的金属3D打印装置的优点在于：打印速度快,打印工作对环境的要求低，能够快速完成较大尺寸零件的无模制造。其缺点在于：零件表面质量较差，后期需要大量的机械加工对零件进行完善，且不能打印零件的细微特征结构。

现有技术中公布了一种金属零件3D打印数控机床，是利用传统的焊接工艺堆焊成型，当焊接或者堆焊到一定程度后，主轴更换为相应的刀具进行所需要的加工，是一种能够对金属零件进行增材制造和切削加工的复合加工设备。此种方式制造零件效率有所提高，在一定程度上，能够解决电弧增材制造技术制造的零件的表面缺陷问题，但是，通过切削加工来辅助处理仍然难以完成一些构形复杂的零件的制造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印装置、3D打印方法及CNC系统的控制方法，以解决现有技术中的单一方式3D打印零件导致的缺陷问题和成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种3D打印装置，包括打印平台、复合式打印系统及控制系统，所述控制系统连接于所述复合式打印系统，所述复合式打印系统包括电弧打印分系统、激光打印分系统、切削分系统及运动系统；

所述控制系统，用于根据输入参数：

输出运动参数至所述运动系统中，

分别输出各个所述分系统的工艺参数至相应的所述分系统中；

所述运动系统执行所述运动参数带动至少一个所述分系统运动；

所述工艺参数用于各个所述分系统的运行的控制；

所述切削分系统用于零件模型的切削加工；

所述打印平台用于承载所述零件模型。

优选地，所述运动系统包括第一运动分系统和第二运动分系统，所述第一运动分系统用于带动所述电弧打印分系统运动，所述第二运动分系统用于带动所述激光打印分系统运动。

优选地，所述切削分系统包括切削单元、旋转运动单元，所述旋转运动单元带动所述切削单元运动，所述切削单元为铣刀。

优选地，所述运动系统包括第三运动分系统和打印转换分系统，所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统与所述打印转换分系统相连接，所述打印转换分系统连接于第三运动分系统，所述第三运动分系统控制所述打印转换分系统分别将所述电弧打印分系统或所述激光打印分系统转换至工作位，所述第三运动分系统用于带动所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统以及所述打印转换分系统运动。

优选地，所述切削分系统独立设置有一切削运动系统，或者，所述切削分系统通过转换模块与所述电弧打印分系统和/或所述激光打印分系统共用同一运动分系统。

本发明还提供了一种3D打印方法，包括以下步骤：

S1：输入零件模型到控制系统中，并输入输入参数；

S2：所述控制系统输出运动参数、电弧打印分系统的工艺参数、激光打印分系统的工艺参数及切削分系统的工艺参数；

S3：所述控制系统传递所述运动参数至所述运动系统中，并传递所述工艺参数至所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统及所述切削分系统中；

S4：所述运动系统执行所述运动参数带动至少一个所述分系统运动，各个所述分系统根据所述工艺参数进行3D打印。

优选地，所述S1具体包括：

输入零件模型到所述控制系统中，在所述控制系统中设置打印分界面并划分为n个打印单元、设置打印参数及每个所述打印单元的打印方式，其中，n为正整数；

所述打印单元按照先电弧打印后激光打印的顺序沿水平面方向一次打印并且沿着零件成型的方向依次打印。

优选地，所述打印分界面由人工输入或所述控制系统自动生成。

优选地，所述打印分界面包括水平分界面和纵向分界面，所述纵向分界面为纵向平面分界面或纵向曲面分界面。

优选地，所述电弧打印分系统或所述激光打印分系统完成第i打印单元的加工工艺，所述切削单元对所述第i打印单元进行切削加工形成所述第i打印单元与所述第i+1打印单元的打印分界面；

其中，i<n，且i为正整数。

优选地，所述第n打印单元包括打印本体部分和切削余量部分，所述切削单元对所述切削余量部分进行去除工艺。

优选地，所述运动系统包括第一运动分系统和第二运动分系统，所述第一运动分系统用于带动每个所述打印单元对应的所述电弧打印分系统运动，所述第二运动分系统用于带动每个所述打印单元对应的所述激光打印分系统运动；

所述S4具体包括：

所述第一运动分系统带动所述电弧打印分系统沿其运动路径运动，完成电弧打印部分的塑形，所述第二运动分系统带动所述激光打印分系统沿其运动路径运动，完成激光打印部分的塑形；

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为水平分界面：设定第i打印单元的打印方式为电弧打印，第i+1打印单元的打印方式为激光打印，启动打印程序后，所述第一运动分系统带动所述电弧打印分系统沿所述第i打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径运动，开始打印所述第i打印单元，当所述第i打印单元打印完毕时，所述第二运动分系统根据所述第i打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统，沿所述第i打印单元对应的所述切削分系统的运动路径运动，对所述第i打印单元超出所述水平分界面的部分进行切削，切削至所述水平分界面，然后开始打印所述第i+1打印单元，其中，i+1为小于等于n的正整数；

如果i+1＜n，则在切削完成后执行第i+2打印单元的打印；

如果i+1＝n，则结束打印；

或者，设定所述第i打印单元的打印方式为激光打印，所述第i+1打印单元的打印方式为电弧打印，启动打印程序后，所述第二运动分系统带动所述激光打印分系统，沿所述第i打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径运动，开始打印所述第i打印单元，当所述第i打印单元打印完毕时，所述第二运动分系统根据所述第i打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统，沿所述第i打印单元对应的所述切削分系统的运动路径运动，对所述第i打印单元超出所述水平分界面的部分进行切削，切削至所述水平分界面，然后开始打印所述第i+1打印单元；

如果i+1＜n，则在切削完成后执行第i+2打印单元的打印；

如果i+1＝n，则结束打印；

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为纵向分界面：

设定用于限制所述纵向分界面的高度范围的两个水平分界面之间的所述打印单元依次为：第m打印单元、……、第m+e打印单元，设定所述第m打印单元的打印方式为电弧打印，设定所述第m+1打印单元的打印方式为激光打印，其中，m为正整数，e为正整数，且m+e≤n；

当e＝1时，所述纵向分界面的数量为两个，启动打印程序后，所述电弧打印分系统开始打印第m打印单元，所述第一运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第m打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第二运动分系统根据所述第m打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统运动，所述切削分系统沿所述第m打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对超出两个所述纵向分界面的部分进行切削，分别切削至两个所述纵向分界面后，所述第二运动分系统根据所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动流程带动所述激光打印分系统运动，所述激光打印分系统开始打印第m+1打印单元，所述激光打印分系统沿所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径逐层打印，直至所述第m+1打印单元激光打印β层时停止打印，然后所述第一运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第m打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印下一层，如此往复循环，直至所述第m+1打印单元打印完成，所述第二运动分系统根据所述第m+1打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统运动，所述切削分系统沿所述第m+1打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对所述第m打印单元和所述第m+1打印单元超出第一水平分界面的部分进行切削，切削至所述第一水平分界面，所述第一水平分界面为用于限制所述纵向分界面的高度范围且远离打印平台一端的一水平分界面，其中，β为电弧打印的层厚与激光打印的层厚之比，且β为正整数；

如果m+1＜n，则在切削完成后执行第m+2打印单元的打印；

如果m+1＝n，则结束打印；

当e≥2时，所述纵向分界面的数量为至少为三个，启动打印程序后，所述电弧打印分系统开始打印第m打印单元，所述第一运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第m打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第二运动分系统根据所述第m打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统运动，所述切削分系统沿所述第m打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对超出所述纵向分界面的部分进行切削，分别切削至所述纵向分界面后，所述第二运动分系统根据所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动流程带动所述激光打印分系统运动，所述激光打印分系统开始打印第m+1打印单元，所述激光打印分系统沿所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径逐层打印，直至所述第m+1打印单元激光打印β层时停止打印，所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元分别根据其打印顺序打印；

并且，所述第一运动分系统根据所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元中打印方式为电弧打印的打印单元，对应的所述电弧打印分系统的运动流程控制所述电弧打印分系统运动，沿其对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第二运动分系统根据其对应的所述切削分系统的运动流程控制所述切削分系统运动，所述切削分系统沿其对应的所述切削分系统的运动路径对超出所述纵向分界面的部分进行切削；

所述第二运动分系统根据所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元中打印方式为激光打印的打印单元，对应的所述激光打印分系统的运动流程带动所述激光打印分系统运动，沿其对应的所述激光打印分系统的运动路径打印β层；

直至所述第m+e打印单元打印完成，所述第二运动分系统根据所述第m+e打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统运动，所述切削分系统沿所述第m+e打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元超出第二水平分界面的部分进行切削，切削至所述第二水平分界面，所述第二水平分界面为用于限制所述纵向分界面的高度范围且远离打印平台一端的一水平分界面；

如果m+e＜n，则在切削完成后执行第m+e+1打印单元的打印；

如果m+e＝n，则结束打印。

优选地，所述运动系统包括第三运动分系统和打印转换分系统，所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统与所述打印转换分系统相连接，所述打印转换分系统连接于第三运动分系统，所述第三运动分系统控制所述打印转换分系统分别将所述电弧打印分系统或所述激光打印分系统转换至工作位，所述第三运动分系统用于带动所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统以及所述打印转换分系统的运动；

所述S4具体包括：

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为水平分界面：设定第d打印单元的打印方式为电弧打印，第d+1打印单元的打印方式为激光打印，启动打印程序后，所述第三运动分系统带动所述激光打印分系统，沿所述第d打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径运动，开始打印所述第d打印单元，当所述第d打印单元打印完毕时，所述第三运动分系统根据所述第d打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，然后所述切削分系统沿所述第d打印单元对应的所述切削分系统的运动路径运动，对所述第d打印单元超出所述水平分界面的部分进行切削，切削至所述水平分界面，然后开始打印所述第d+1打印单元，其中，d为小于等于n的正整数；

如果d+1＜n，则在切削完成后执行第d+2打印单元的打印；

如果d+1＝n，则结束打印；

或者，设定第d打印单元的打印方式为激光打印，第d+1打印单元的打印方式为电弧打印，启动打印程序后，所述第三运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第d打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径运动，开始打印所述第d打印单元，当所述第d打印单元打印完毕时，所述第三运动分系统根据所述第d打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，然后所述切削分系统沿所述第d打印单元对应的所述切削分系统的运动路径运动，对所述第d打印单元超出所述水平分界面的部分进行切削，切削至所述水平分界面，然后开始打印所述第d+1打印单元；

如果d+1＜n，则在切削完成后执行第d+2打印单元的打印；

如果d+1＝n，则结束打印；

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为纵向分界面：

设定用于限制所述纵向分界面的高度范围的两个水平分界面之间的所述打印单元依次为：第m’打印单元、……、第m’+e’打印单元，设定所述第m’打印单元的打印方式为电弧打印，设定所述第m’+1打印单元的打印方式为激光打印，其中，m’为正整数，e’为正整数，且m’+e’≤n；

当e’＝1时，所述纵向分界面的数量为两个，启动打印程序后，所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述电弧打印分系统转换至工作位，所述电弧打印分系统开始打印所述第m’打印单元，所述第三运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，所述电弧打印分系统在所述第三运动分系统的控制下，沿所述第m’打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对超出两个所述纵向分界面的部分进行切削，分别切削至两个所述纵向分界面后，所述第三运动分系统根据所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述激光打印分系统转换至工作位，所述激光打印分系统开始打印第m’+1打印单元，所述激光打印分系统在所述第三运动分系统的控制下，沿所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径逐层打印，直至所述第m’+1打印单元激光打印β层时停止打印，然后所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述电弧打印分系统转换至工作位，执行所述第m’打印单元的下一层电弧打印，如此往复循环，直至所述第m’+1打印单元打印完成，所述第三运动分系统根据所述第m’+1打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，所述第三运动分系统带动所述切削分系统，沿所述第m’+1打印单元对应的所述切削分系统的运动路径，对所述第m’打印单元和所述第m’+1打印单元超出第三水平分界面的部分进行切削，切削至所述第三水平分界面，所述第三水平分界面为用于限制所述纵向分界面的高度范围且远离打印平台一端的一水平分界面，其中，β为电弧打印的层厚与激光打印的层厚之比，且β为正整数；

如果m’+1＜n，则在切削完成后执行第m’+2打印单元的打印；

如果m’+1＝n，则结束打印；

当e’≥2时，所述纵向分界面的数量为至少为三个，启动打印程序后，所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述电弧打印分系统转换至工作位，所述电弧打印分系统开始打印所述第m’打印单元，所述第三运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，所述第三运动分系统带动所述切削分系统，沿所述第m’打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对超出所述纵向分界面的部分进行切削，分别切削至所述纵向分界面后，所述第三运动分系统根据所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述激光打印分系统转换至工作位，所述激光打印分系统开始打印第m’+1打印单元，所述第三运动分系统带动所述激光打印分系统，沿所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径逐层打印，直至所述第m’+1打印单元激光打印β层时停止打印，所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元分别根据其打印顺序打印；

并且，所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元的打印方式为电弧打印的打印单元，对应的所述电弧打印分系统的运动流程控制控制所述打印转换分系统将所述电弧打印分系统转换至工作位，沿其对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第三运动分系统根据其对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，所述第三运动分系统带动所述切削分系统，沿其对应的所述切削分系统的运动路径对超出所述纵向分界面的部分进行切削，分别切削至所述纵向分界面后，执行下一打印单元的打印；

所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元的打印方式为激光打印的打印单元，对应的所述激光打印分系统的运动流程控制控制所述打印转换分系统将所述激光打印分系统转换至工作位，沿其对应的所述激光打印分系统的运动路径打印β层；

直至所述第m’+e’打印单元打印完成，所述第三运动分系统根据所述第m’+e’打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，所述第三运动分系统带动所述切削分系统，沿所述第m’+e’打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元超出第四水平分界面的部分进行切削，切削至所述第四水平分界面，所述第四水平分界面为用于限制所述纵向分界面的高度范围且远离打印平台一端的一水平分界面；

如果m’+e’＜n，则在切削完成后执行第m’+e’+1打印单元的打印；

如果m’+e’＝n，则结束打印。

优选地，所述切削分系统包括切削单元、旋转运动单元，所述旋转运动单元带动所述切削单元运动，所述切削单元为铣刀。

优选地，所述切削分系统独立设置有一切削运动系统，或者，所述切削分系统通过转换模块与所述电弧打印分系统和/或所述激光打印分系统共用同一运动分系统。

本发明还提供了一种CNC系统的控制方法，包括以下步骤：

S1：对已输入的零件模型设置打印分界面并划分为n个打印单元、设置打印参数及每个所述打印单元的打印方式，所述打印参数用于所述CNC系统输出电弧打印分系统、激光打印分系统及切削分系统的工艺参数，所述工艺参数用于所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统及所述切削分系统的运行的控制，初始化所述打印单元的打印序号j＝1，其中，n为正整数，j为小于等于n的正整数；

S2：所述CNC系统对所述零件模型中的每个所述打印单元进行计算和切片后输出运动参数，所述运动参数用于所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统和所述切削分系统的运动的调整。

优选地，所述S2具体包括：

所述CNC系统对所述零件模型中的每个所述打印单元进行计算和切片后输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动路径的步骤；

所述CNC系统对所述零件模型中的每个所述打印单元进行计算和切片后输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程的步骤；

及汇合输出步骤。

优选地，所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动路径的步骤具体包括：

S21：判断第j打印单元是否电弧打印，如果是，则所述CNC系统输入电弧打印的打印参数、所述第j打印单元的切削加工余量及所述第j打印单元的切削参数，并执行S210，如果否，则所述CNC系统输入激光打印的打印参数、所述第j打印单元的切削加工余量及所述第j打印单元的切削参数，并执行S211；

S210：所述CNC系统对所述第j打印单元进行电弧打印切片，并分别执行S2101、S2102和S212；

S2101：输出所述第j打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径；

S2102：判断j是否等于n，如果是，则结束，如果否，则j值加1，并返回S21；

S211：所述CNC系统对所述第j打印单元进行激光打印切片，并分别执行S2111、S2112和S212；

S2111：输出所述第j打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径；

S2112：判断j是否等于n，如果是，则结束，如果否，则j值加1，并返回S21；

S212：执行切削切片，然后执行S2121；

S2121：输出所述第j打印单元对应的所述切削分系统的运动路径。

优选地，所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程的步骤具体包括：

S22：初始化打印单元的打印序号k＝1，并判断第k打印单元与第k+1打印单元之间是否存在水平分界面，如果是，则执行S220，如果否，则将所述第k打印单元设置为电弧打印，将所述第k+1打印单元设置为激光打印，初始化所述第k打印单元的打印切片的分层序号h＝1，并执行S221；

S220：打印所述第k打印单元直至所述第k打印单元打印完成，然后执行S2201；

S2201:执行切削，然后执行S2202；

S2202：判断k+1是否等于n，如果是，则执行S2203，如果否，则k值加1并返回S22；

S2203：打印所述第k+1打印单元直至所述第k+1打印单元打印完成，然后执行S2204；

S2204：执行切削，切削完成后，输出每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程；

S221：所述第k打印单元打印至第h层，执行S2211，h为小于等于n的正整数；

S2211：执行切削，然后执行S2212；

S2212：所述第k+1打印单元激光打印β层，然后执行S2213，其中，β为电弧打印的层厚与激光打印的层厚之比，且β为正整数；

S2213：判断k+1是否等于n，如果是，则执行S2214，如果否，则执行S222；

S2214：判断所述第k+1打印单元是否打印完成，如果是，则执行S2215，如果否，则迭代执行S221至S2213，每次迭代后h值加1，直到所述第k+1打印单元打印完成时停止迭代；

S2215：执行切削，切削完成后，输出每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程；

S222：初始化所述打印单元的打印序号的变化量n’＝2，并执行S223；

S223：判断第k+(n’-1)打印单元与第k+n’打印单元之间是否存在水平分界面，如果是，则执行S2231，如果否，则执行S2232；

S2231：判断所述第k+(n’-1)打印单元是否打印完成，如果是，则执行S22311，如果否，则h值加1并返回S221；

S22311：执行切削，然后执行S22312；

S22312：判断k+n’是否等于n，如果是，则执行S22313，如果否，则k值加n’，然后返回S22；

S22313：打印所述第k+n’打印单元直至所述第k+n’打印单元打印完成，然后执行S22314；

S22314：执行切削，切削完成后，输出每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程；

S2232：执行切削，然后执行S2233；

S2233：

当所述第k+n’打印单元的打印方式为电弧打印时，所述第k+n’打印单元打印至第h层；

当所述第k+n’打印单元的打印方式为激光打印时，所述第k+n’打印单元激光打印β层；

然后n’值加1返回S223。

优选地，所述汇合输出步骤具体包括：

S23：所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动路径的步骤，及所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程的步骤的结果汇合形成所述运动参数，并输出。

与现有技术相比，本发明提供了一种3D打印装置、3D打印方法及CNC系统的控制方法，所述3D打印装置包括打印平台、复合式打印系统及控制系统，所述控制系统连接于所述复合式打印系统，所述复合式打印系统包括电弧打印分系统、激光打印分系统、切削分系统及运动系统，所述控制系统用于根据输入参数：输出运动参数至所述运动系统中，分别输出各个所述分系统的工艺参数至相应的所述分系统中，所述运动系统执行所述运动参数带动至少一个所述分系统运动，所述工艺参数用于各个所述分系统的运行的控制，所述3D打印装置集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统进行规划，由运动系统及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

本发明提供的一种3D打印方法，集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统进行规划，由运动系统及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

本发明提供的一种CNC系统的控制方法，实现了电弧打印和激光打印两种打印方式的控制，进而集合了电弧打印和激光打印的优点，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种3D打印装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的另一种3D打印装置的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的另一种3D打印装置的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种3D打印的控制流程图；

图5是本发明实施例二提供的另一种3D打印的控制流程图；

图6是本发明实施例二提供的另一种3D打印的控制流程图；

图7是本发明实施例二提供的一种3D打印的划分分界面及各单元打印方式的示意图；

图8是本发明实施例二提供的一种3D打印流程的示意图；

图9是本发明实施例二提供的另一种3D打印流程的示意图；

图10是本发明实施例二提供的另一种3D打印流程的示意图；

图11是本发明实施例二提供的另一种3D打印流程的示意图；

图12是本发明实施例三提供的一种3D打印的CNC系统的控制流程图；

图13是本发明实施例三提供的一种3D打印的CNC系统得到运动路径的控制流程图；

图14是本发明实施例三提供的一种3D打印的CNC系统得到运动流程的控制流程图；

图15是本发明实施例三提供的一种3D打印的CNC系统得到工艺参数的控制流程图；

图16是本发明实施例三提供的一种3D打印的CNC系统的汇合输出步骤的控制流程图；

其中，10-打印平台；11-复合式打印系统；12-电弧打印分系统；13-激光打印分系统；14-切削分系统；15-运动系统；16-环境系统；17-控制系统；18-第一运动分系统；19-第二运动分系统；20-电弧热源单元；21-送丝单元；22-激光热源单元；23-送料单元；24-第三运动分系统；25-打印转换分系统；26-零件模型；27-第p打印单元；28-第p+1打印单元；29-第p+2打印单元；30-第p+3打印单元；31-水平分界面；32-纵向分界面；33-第q打印单元；34-第q+1打印单元。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种3D打印装置、3D打印方法及CNC系统的控制方法作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

实施例一

图1，是本发明实施例一提供的一种3D打印装置的结构示意图，请参考图1，本发明提供了一种3D打印装置，包括打印平台10、复合式打印系统11及控制系统17，所述控制系统17连接于所述复合式打印系统11，所述复合式打印系统11包括电弧打印分系统12、激光打印分系统13、切削分系统14及运动系统15；

所述控制系统17，用于根据输入参数：

输出运动参数至所述运动系统15中，

分别输出各个所述分系统的工艺参数至相应的所述分系统中；

其中，输入参数包括工件参数、人工分层参数、计算机智能分层参数及隔层打印方式参数等参数；

所述运动系统15执行所述运动参数带动至少一个所述分系统运动；

所述工艺参数用于各个所述分系统的运行的控制；

所述切削分系统14用于零件模型26的切削加工；

所述打印平台10用于承载所述零件模型26。

所述3D打印装置集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统17进行规划，由运动系统15及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

进一步，所述控制系统采用CNC系统，可根据加工需求进行编程。

图2，是本发明实施例一提供的另一种3D打印装置的结构示意图，请参考图2，进一步，还包括环境系统16，所述环境系统16用于提供所述电弧打印分系统12和所述激光打印分系统13的工作环境。

进一步，所述运动系统15包括第一运动分系统18和第二运动分系统19，所述第一运动分系统18用于带动所述电弧打印分系统12运动，所述第二运动分系统19用于带动所述激光打印分系统13运动,集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统17进行规划，由运动系统15及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

进一步，所述电弧打印分系统12包括电弧热源单元20和送丝单元21，所述激光打印分系统13包括激光热源单元22和送料单元23，所述切削分系统14包括切削单元、旋转运动单元，所述旋转运动单元带动所述切削单元运动，所述切削单元为铣刀。

应该意识到，本发明提供的一种3D打印装置的结构并不限于如图2所述的3D打印装置的结构，图3，是本发明实施例一提供的另一种3D打印装置的结构示意图，请参考图3，进一步，所述运动系统15包括第三运动分系统24和打印转换分系统25，所述电弧打印分系统12、所述激光打印分系统13与所述打印转换分系统25相连接，所述打印转换分系统25连接于第三运动分系统24，所述第三运动分系统24控制所述打印转换分系统25分别将所述电弧打印分系统12或所述激光打印分系统13转换至工作位，所述第三运动分系统24用于带动所述电弧打印分系统12、所述激光打印分系统13以及所述打印转换分系统25运动。采用该结构的3D打印装置集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统17进行规划，由运动系统15及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。应该意识到，这样的限定仅用于举例说明所述3D打印装置的结构，所述运动系统15可以包括若干个运动分系统，通过若干个运动分系统分别根据运动参数控制所述电弧打印分系统12、所述激光打印分系统13和所述切削分系统14运动。

进一步，所述切削分系统14独立设置有一切削运动系统，或者，所述切削分系统14通过转换模块与所述电弧打印分系统12和/或所述激光打印分系统13共用同一运动分系统。

实施例二

本实施例提供了一种3D打印方法，包括以下步骤：

S1：输入零件模型26到控制系统17中，并输入输入参数；

S2：所述控制系统17输出运动参数、电弧打印分系统12的工艺参数、激光打印分系统13的工艺参数及切削分系统14的工艺参数；

S3：所述控制系统17传递所述运动参数至运动系统15中，并传递所述工艺参数至所述电弧打印分系统12、所述激光打印分系统13及所述切削分系统14中；

S4：所述运动系统15执行所述运动参数带动至少一个所述分系统运动，各个所述分系统根据所述工艺参数进行3D打印。

所述3D打印方法集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统17进行规划，由运动系统15及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

图4，是本发明实施例二提供的一种3D打印的控制流程图，请参考图4，进一步，所述S1具体包括：

输入零件模型到所述控制系统17中，在所述控制系统17中设置打印分界面并划分为n个打印单元、设置打印参数及每个所述打印单元的打印方式，其中，n为正整数；

所述打印单元按照先电弧打印后激光打印的顺序沿水平面方向一次打印并且沿着零件成型的方向依次打印。

其中，打印参数包括电弧打印、激光打印的层厚以及打印单元的切削加工余量等数据。

进一步，所述打印分界面由人工输入或所述控制系统17自动生成。

进一步，所述电弧打印分系统12或所述激光打印分系统13完成第i打印单元的加工工艺，所述切削单元对所述第i打印单元进行切削加工形成所述第i打印单元与所述第i+1打印单元的打印分界面；

其中，i<n，且i为正整数。

进一步，所述第n打印单元包括打印本体部分和切削余量部分，所述切削单元对所述切削余量部分进行去除工艺。

图7，是本发明实施例二提供的一种3D打印的划分分界面及各单元打印方式的示意图，图7仅用于举例说明本发明实施例二提供的一种3D打印的划分分界面及各单元打印方式的方法，请参考图7，零件模型26被两个水平分界面3131和两个纵向分界面3232分成了4个打印单元，依次为：第p打印单元27、第p+1打印单元28、第p+2打印单元29及第p+3打印单元30，其中第p打印单元27、第p+1打印单元28及第p+3打印单元30的打印方式为电弧打印，第p+2打印单元29的打印方式为激光打印，其中p为正整数。

进一步，所述电弧打印分系统12包括电弧热源单元20和送丝单元21，所述激光打印分系统13包括激光热源单元22和送料单元23，所述切削分系统14包括切削单元、旋转运动单元，所述旋转运动单元带动所述切削单元运动，所述切削单元为铣刀。

进一步，所述打印分界面包括水平分界面31和纵向分界面32，所述纵向分界面32为非水平分界面的分界面。所述纵向分界面32为纵向平面分界面或纵向曲面分界面，其中，纵向平面分界面为与水平分界面垂直设置的垂向平面分界面，所述纵向分界面32可以为纵向曲面分界面大大提高了所述3D打印方法的实用性。

图5，是本发明实施例二提供的另一种3D打印的控制流程图，请参考图5，进一步，所述运动系统15包括第一运动分系统18和第二运动分系统19，所述第一运动分系统18用于带动每个所述打印单元对应的所述电弧打印分系统12运动，所述第二运动分系统19用于带动每个所述打印单元对应的所述激光打印分系统13运动；

所述S4具体包括：

所述第一运动分系统18带动所述电弧打印分系统12沿其运动路径运动，完成电弧打印部分的塑形，所述第二运动分系统19带动所述激光打印分系统13沿其运动路径运动，完成激光打印部分的塑形；

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为水平分界面31：设定第i打印单元的打印方式为电弧打印，第i+1打印单元的打印方式为激光打印，启动打印程序后，所述第一运动分系统18带动所述电弧打印分系统12沿所述第i打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径运动，开始打印所述第i打印单元，当所述第i打印单元打印完毕时，所述第二运动分系统19根据所述第i打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程带动所述切削分系统14，沿所述第i打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径运动，对所述第i打印单元超出所述水平分界面31的部分进行切削，切削至所述水平分界面31，然后开始打印所述第i+1打印单元，其中，i+1为小于等于n的正整数；

如果i+1＜n，则在切削完成后执行第i+2打印单元的打印；

如果i+1＝n，则结束打印；

或者，设定所述第i打印单元的打印方式为激光打印，所述第i+1打印单元的打印方式为电弧打印，启动打印程序后，所述第二运动分系统19带动所述激光打印分系统13，沿所述第i打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动路径运动，开始打印所述第i打印单元，当所述第i打印单元打印完毕时，所述第二运动分系统19根据所述第i打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程带动所述切削分系统14，沿所述第i打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径运动，对所述第i打印单元超出所述水平分界面31的部分进行切削，切削至所述水平分界面31，然后开始打印所述第i+1打印单元；

如果i+1＜n，则在切削完成后执行第i+2打印单元的打印；

如果i+1＝n，则结束打印；

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为纵向分界面32：

设定用于限制所述纵向分界面32的高度范围的两个水平分界面31之间的所述打印单元依次为：第m打印单元、……、第m+e打印单元，设定所述第m打印单元的打印方式为电弧打印，设定所述第m+1打印单元的打印方式为激光打印，其中，m为正整数，e为正整数，且m+e≤n；

当e＝1时，所述纵向分界面32的数量为两个，启动打印程序后，所述电弧打印分系统12开始打印第m打印单元，所述第一运动分系统18带动所述电弧打印分系统12，沿所述第m打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径打印一层后，所述第二运动分系统19根据所述第m打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程带动所述切削分系统14运动，所述切削分系统14沿所述第m打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径对超出两个所述纵向分界面32的部分进行切削，分别切削至两个所述纵向分界面32后，所述第二运动分系统19根据所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动流程带动所述激光打印分系统13运动，所述激光打印分系统13开始打印第m+1打印单元，所述激光打印分系统13沿所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动路径逐层打印，直至所述第m+1打印单元激光打印β层时停止打印，然后所述第一运动分系统18带动所述电弧打印分系统12，沿所述第m打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径打印下一层，如此往复循环，直至所述第m+1打印单元打印完成，所述第二运动分系统19根据所述第m+1打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程带动所述切削分系统14运动，所述切削分系统14沿所述第m+1打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径对所述第m打印单元和所述第m+1打印单元超出第一水平分界面31的部分进行切削，切削至所述第一水平分界面31，所述第一水平分界面31为用于限制所述纵向分界面32的高度范围且远离打印平台10一端的一水平分界面31，其中，β为电弧打印的层厚与激光打印的层厚之比，且β为正整数；

如果m+1＜n，则在切削完成后执行第m+2打印单元的打印；

如果m+1＝n，则结束打印；

图8是本发明实施例二提供的一种3D打印流程的示意图；

图9是本发明实施例二提供的另一种3D打印流程的示意图；

图10是本发明实施例二提供的另一种3D打印流程的示意图；

图11是本发明实施例二提供的另一种3D打印流程的示意图；

请参考图8、图9、图10及图11，第q打印单元的打印方式为电弧打印，第q+1打印单元的打印方式为激光打印，启动打印程序后，所述电弧打印分系统12开始打印第q打印单元，所述电弧打印分系统12在所述第一运动分系统18的控制下，沿所述第q打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径打印一层后，所述第二运动分系统19根据所述第q打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程控制所述切削分系统14运动，所述切削分系统14沿所述第q打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径对超出两个所述纵向分界面32的部分进行切削，分别切削至两个所述纵向分界面32后，所述第二运动分系统19根据所述第q+1打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动流程控制所述激光打印分系统13运动，所述激光打印分系统13开始打印第q+1打印单元，所述激光打印分系统13沿所述第q+1打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动路径逐层打印，直至所述第q+1打印单元激光打印β层时停止打印，然后所述电弧打印分系统12在所述第一运动分系统18的控制下，沿所述第q打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径打印下一层，如此往复循环，直至所述第q+1打印单元打印完成，所述第二运动分系统19根据所述第q+1打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程控制所述切削分系统14运动，所述切削分系统14沿所述第q+1打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径对所述第q打印单元和所述第q+1打印单元超出第一水平分界面31的部分进行切削，切削至所述第一水平分界面31，所述第一水平分界面31为用于限制所述纵向分界面32的高度范围且远离打印平台10一端的一水平分界面31，其中，q为正整数，应该意识到，图8、图9、图10及图11仅用于举例说明本发明实施例二提供的一种3D打印流程；

当e≥2时，所述纵向分界面32的数量为至少为三个，启动打印程序后，所述电弧打印分系统12开始打印第m打印单元，所述第一运动分系统18带动所述电弧打印分系统12，沿所述第m打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径打印一层后，所述第二运动分系统19根据所述第m打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程带动所述切削分系统14运动，所述切削分系统14沿所述第m打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径对超出所述纵向分界面32的部分进行切削，分别切削至所述纵向分界面32后，所述第二运动分系统19根据所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动流程带动所述激光打印分系统13运动，所述激光打印分系统13开始打印第m+1打印单元，所述激光打印分系统13沿所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动路径逐层打印，直至所述第m+1打印单元激光打印β层时停止打印，所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元分别根据其打印顺序打印；

并且，所述第一运动分系统18根据所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元中打印方式为电弧打印的打印单元，对应的所述电弧打印分系统12的运动流程控制所述电弧打印分系统12运动，沿其对应的所述电弧打印分系统12的运动路径打印一层后，所述第二运动分系统19根据其对应的所述切削分系统14的运动流程控制所述切削分系统14运动，所述切削分系统14沿其对应的所述切削分系统14的运动路径对超出所述纵向分界面32的部分进行切削；

所述第二运动分系统19根据所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元中打印方式为激光打印的打印单元，对应的所述激光打印分系统13的运动流程带动所述激光打印分系统13运动，沿其对应的所述激光打印分系统13的运动路径打印β层；

直至所述第m+e打印单元打印完成，所述第二运动分系统19根据所述第m+e打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程带动所述切削分系统14运动，所述切削分系统14沿所述第m+e打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径对所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元超出第二水平分界面31的部分进行切削，切削至所述第二水平分界面31，所述第二水平分界面31为用于限制所述纵向分界面32的高度范围且远离打印平台10一端的一水平分界面31；

所述3D打印方法集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统17进行规划，由运动系统15及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

如果m+e＜n，则在切削完成后执行第m+e+1打印单元的打印；

如果m+e＝n，则结束打印。

图6，是本发明实施例二提供的另一种3D打印的控制流程图，请参考图6，进一步，所述运动系统15包括第三运动分系统24和打印转换分系统25，所述电弧打印分系统12、所述激光打印分系统13与所述打印转换分系统25相连接，所述打印转换分系统25连接于第三运动分系统24，所述第三运动分系统24控制所述打印转换分系统25分别将所述电弧打印分系统12或所述激光打印分系统13转换至工作位，所述第三运动分系统24用于带动所述电弧打印分系统12、所述激光打印分系统13以及所述打印转换分系统25运动，所述3D打印方法集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统17进行规划，由运动系统15及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

所述S4具体包括：

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为水平分界面31：设定第d打印单元的打印方式为电弧打印，第d+1打印单元的打印方式为激光打印，启动打印程序后，所述第三运动分系统24带动所述激光打印分系统13，沿所述第d打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径运动，开始打印所述第d打印单元，当所述第d打印单元打印完毕时，所述第三运动分系统24根据所述第d打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述切削分系统14转换至工作位，然后所述切削分系统14沿所述第d打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径运动，对所述第d打印单元超出所述水平分界面31的部分进行切削，切削至所述水平分界面31，然后开始打印所述第d+1打印单元，其中，d为小于等于n的正整数；

如果d+1＜n，则在切削完成后执行第d+2打印单元的打印；

如果d+1＝n，则结束打印；

或者，设定第d打印单元的打印方式为激光打印，第d+1打印单元的打印方式为电弧打印，启动打印程序后，所述第三运动分系统24带动所述电弧打印分系统12，沿所述第d打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动路径运动，开始打印所述第d打印单元，当所述第d打印单元打印完毕时，所述第三运动分系统24根据所述第d打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述切削分系统14转换至工作位，然后所述切削分系统14沿所述第d打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径运动，对所述第d打印单元超出所述水平分界面31的部分进行切削，切削至所述水平分界面31，然后开始打印所述第d+1打印单元；

如果d+1＜n，则在切削完成后执行第d+2打印单元的打印；

如果d+1＝n，则结束打印；

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为纵向分界面32：

设定用于限制所述纵向分界面32的高度范围的两个水平分界面31之间的所述打印单元依次为：第m’打印单元、……、第m’+e’打印单元，设定所述第m’打印单元的打印方式为电弧打印，设定所述第m’+1打印单元的打印方式为激光打印，其中，m’为正整数，e’为正整数，且m’+e’≤n；

当e’＝1时，所述纵向分界面32的数量为两个，启动打印程序后，所述第三运动分系统24根据所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述电弧打印分系统12转换至工作位，所述电弧打印分系统12开始打印所述第m’打印单元，所述第三运动分系统24带动所述电弧打印分系统12，沿所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径打印一层后，所述第三运动分系统24根据所述第m’打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述切削分系统14转换至工作位，所述电弧打印分系统12在所述第三运动分系统24的控制下，沿所述第m’打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径对超出两个所述纵向分界面32的部分进行切削，分别切削至两个所述纵向分界面32后，所述第三运动分系统24根据所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述激光打印分系统13转换至工作位，所述激光打印分系统13开始打印第m’+1打印单元，所述激光打印分系统13在所述第三运动分系统24的控制下，沿所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动路径逐层打印，直至所述第m’+1打印单元激光打印β层时停止打印，然后所述第三运动分系统24根据所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述电弧打印分系统12转换至工作位，执行所述第m’打印单元的下一层电弧打印，如此往复循环，直至所述第m’+1打印单元打印完成，所述第三运动分系统24根据所述第m’+1打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述切削分系统14转换至工作位，所述第三运动分系统24带动所述切削分系统14，沿所述第m’+1打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径，对所述第m’打印单元和所述第m’+1打印单元超出第三水平分界面31的部分进行切削，切削至所述第三水平分界面31，所述第三水平分界面31为用于限制所述纵向分界面32的高度范围且远离打印平台10一端的一水平分界面31，其中，β为电弧打印的层厚与激光打印的层厚之比，且β为正整数；

如果m’+1＜n，则在切削完成后执行第m’+2打印单元的打印；

如果m’+1＝n，则结束打印；

当e’≥2时，所述纵向分界面32的数量为至少为三个，启动打印程序后，所述第三运动分系统24根据所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述电弧打印分系统12转换至工作位，所述电弧打印分系统12开始打印所述第m’打印单元，所述第三运动分系统24带动所述电弧打印分系统12，沿所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径打印一层后，所述第三运动分系统24根据所述第m’打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述切削分系统14转换至工作位，所述第三运动分系统24带动所述切削分系统14，沿所述第m’打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径对超出所述纵向分界面32的部分进行切削，分别切削至所述纵向分界面32后，所述第三运动分系统24根据所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述激光打印分系统13转换至工作位，所述激光打印分系统13开始打印第m’+1打印单元，所述第三运动分系统24带动所述激光打印分系统13，沿所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统13的运动路径逐层打印，直至所述第m’+1打印单元激光打印β层时停止打印，所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元分别根据其打印顺序打印；

并且，所述第三运动分系统24根据所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元的打印方式为电弧打印的打印单元，对应的所述电弧打印分系统12的运动流程控制控制所述打印转换分系统25将所述电弧打印分系统12转换至工作位，沿其对应的所述电弧打印分系统12的运动路径打印一层后，所述第三运动分系统24根据其对应的所述切削分系统14的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述切削分系统14转换至工作位，所述第三运动分系统24带动所述切削分系统14，沿其对应的所述切削分系统14的运动路径对超出所述纵向分界面32的部分进行切削，分别切削至所述纵向分界面32后，执行下一打印单元的打印；

所述第三运动分系统24根据所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元的打印方式为激光打印的打印单元，对应的所述激光打印分系统13的运动流程控制控制所述打印转换分系统25将所述激光打印分系统13转换至工作位，沿其对应的所述激光打印分系统13的运动路径打印β层；

直至所述第m’+e’打印单元打印完成，所述第三运动分系统24根据所述第m’+e’打印单元对应的所述切削分系统14的运动流程控制所述打印转换分系统25将所述切削分系统14转换至工作位，所述第三运动分系统24带动所述切削分系统14，沿所述第m’+e’打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径对所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元超出第四水平分界面31的部分进行切削，切削至所述第四水平分界面31，所述第四水平分界面31为用于限制所述纵向分界面32的高度范围且远离打印平台10一端的一水平分界面31；

所述3D打印方法集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统17进行规划，由运动系统15及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

如果m’+e’＜n，则在切削完成后执行第m’+e’+1打印单元的打印；

如果m’+e’＝n，则结束打印。

实施例三

图12，是本发明实施例三提供的一种3D打印的CNC系统的控制流程图，请参考图12，本发明还提供了一种CNC系统的控制方法，包括以下步骤：

S1：对已输入的零件模型26设置打印分界面并划分为n个打印单元、设置打印参数及每个所述打印单元的打印方式，所述打印参数用于所述CNC系统输出电弧打印分系统12、激光打印分系统13及切削分系统14的工艺参数，所述工艺参数用于所述电弧打印分系统12、所述激光打印分系统13及所述切削分系统14的运行的控制，初始化所述打印单元的打印序号j＝1，其中，n为正整数，j为小于等于n的正整数；

S2：所述CNC系统对所述零件模型26中的每个所述打印单元进行计算和切片后得到所述零件模型26的切片模型；

S3：所述CNC系统根据所述切片模型输出运动参数，所述运动参数用于所述电弧打印分系统12、所述激光打印分系统13和所述切削分系统14的运动的调整；

S4：所述CNC系统根据所述打印参数分别输出电弧打印分系统12、激光打印分系统13及切削分系统14的工艺参数；

实现了电弧打印和激光打印两种打印方式的控制，进而集合了电弧打印和激光打印的优点，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

进一步，所述S1具体包括：

对已输入的零件模型26设置打印分界面并划分为n个打印单元、设置打印参数及每个所述打印单元的打印方式，所述打印参数用于所述CNC系统输出电弧打印分系统12、激光打印分系统13及切削分系统14的工艺参数，所述工艺参数用于所述电弧打印分系统12、所述激光打印分系统13及所述切削分系统14的运行的控制，初始化所述打印单元的打印序号j＝1，其中，n为正整数，j为小于等于n的正整数；

所述打印单元按照先电弧打印后激光打印的顺序沿水平面方向一次打印并且沿着零件成型的方向依次打印。

图13，是本发明实施例三提供的一种3D打印的CNC系统得到运动路径的控制流程图，图14，是本发明实施例三提供的一种3D打印的CNC系统得到运动流程的控制流程图，图15，是本发明实施例三提供的一种3D打印的CNC系统得到工艺参数的控制流程图，请参考图13、图14和图15，进一步，所述S2具体包括：

所述CNC系统对所述零件模型26中的每个所述打印单元进行计算和切片后输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动路径的步骤；

所述CNC系统对所述零件模型26中的每个所述打印单元进行计算和切片后输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程的步骤；

及汇合输出步骤。

进一步，所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动路径的步骤具体包括：

S21：判断第j打印单元是否电弧打印，如果是，则所述CNC系统输入电弧打印的打印参数、所述第j打印单元的切削加工余量及所述第j打印单元的切削参数，并执行S210，如果否，则所述CNC系统输入激光打印的打印参数、所述第j打印单元的切削加工余量及所述第j打印单元的切削参数，并执行S211；

S210：所述CNC系统对所述第j打印单元进行电弧打印切片，并分别执行S2101、S2102和S212；

S2101：输出所述第j打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径；

S2102：判断j是否等于n，如果是，则结束，如果否，则j值加1，并返回S21；

S211：所述CNC系统对所述第j打印单元进行激光打印切片，并分别执行S2111、S2112和S212；

S2111：输出所述第j打印单元对应的所述电弧打印分系统12的运动路径；

S2112：判断j是否等于n，如果是，则结束，如果否，则j值加1，并返回S21；

S212：执行切削切片，然后执行S2121；

S2121：输出所述第j打印单元对应的所述切削分系统14的运动路径。

进一步，所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程的步骤具体包括：

S22：初始化打印单元的打印序号k＝1，并判断第k打印单元与第k+1打印单元之间是否存在水平分界面31，如果是，则执行S220，如果否，则将所述第k打印单元设置为电弧打印，将所述第k+1打印单元设置为激光打印，初始化所述第k打印单元的打印切片的分层序号h＝1，并执行S221；

S220：打印所述第k打印单元直至所述第k打印单元打印完成，然后执行S2201；

S2201:执行切削，然后执行S2202；

S2202：判断k+1是否等于n，如果是，则执行S2203，如果否，则k值加1并返回S22；

S2203：打印所述第k+1打印单元直至所述第k+1打印单元打印完成，然后执行S2204；

S2204：执行切削，切削完成后，输出每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程；

S221：所述第k打印单元打印至第h层，执行S2211，h为小于等于n的正整数；

S2211：执行切削，然后执行S2212；

S2212：所述第k+1打印单元激光打印β层，然后执行S2213，其中，β为电弧打印的层厚与激光打印的层厚之比，且β为正整数；

S2213：判断k+1是否等于n，如果是，则执行S2214，如果否，则执行S222；

S2214：判断所述第k+1打印单元是否打印完成，如果是，则执行S2215，如果否，则迭代执行S221至S2213，每次迭代后h值加1，直到所述第k+1打印单元打印完成时停止迭代；

S2215：执行切削，切削完成后，输出每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程；

S222：初始化所述打印单元的打印序号的变化量n’＝2，并执行S223；

S223：判断第k+(n’-1)打印单元与第k+n’打印单元之间是否存在水平分界面31，如果是，则执行S2231，如果否，则执行S2232；

S2231：判断所述第k+(n’-1)打印单元是否打印完成，如果是，则执行S22311，如果否，则h值加1并返回S221；

S22311：执行切削，然后执行S22312；

S22312：判断k+n’是否等于n，如果是，则执行S22313，如果否，则k值加n’，然后返回S22；

S22313：打印所述第k+n’打印单元直至所述第k+n’打印单元打印完成，然后执行S22314；

S22314：执行切削，切削完成后，输出每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程；

S2232：执行切削，然后执行S2233；

S2233：

当所述第k+n’打印单元的打印方式为电弧打印时，所述第k+n’打印单元打印至第h层；

当所述第k+n’打印单元的打印方式为激光打印时，所述第k+n’打印单元激光打印β层；

然后n’值加1返回S223。

图16，是本发明实施例三提供的一种3D打印的CNC系统的汇合输出步骤的控制流程图，请参考图16，进一步，所述汇合输出步骤具体包括：

S23：所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动路径的步骤，及所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程的步骤的结果汇合形成所述运动参数，并输出。

综上所述，本发明提供了一种3D打印装置、3D打印方法及CNC系统的控制方法，所述3D打印装置包括打印平台、复合式打印系统及控制系统，所述控制系统连接于所述复合式打印系统，所述复合式打印系统包括电弧打印分系统、激光打印分系统、切削分系统及运动系统，所述控制系统用于根据输入参数：输出运动参数至所述运动系统中，分别输出各个所述分系统的工艺参数至相应的所述分系统中，所述运动系统执行所述运动参数带动至少一个所述分系统运动，所述工艺参数用于各个所述分系统的运行的控制，所述3D打印装置集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统进行规划，由运动系统及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

本发明提供的一种3D打印方法，集合了电弧打印和激光打印的优点，零件成型路径由控制系统进行规划，由运动系统及各个分系统共同执行，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

本发明提供的一种CNC系统的控制方法，实现了电弧打印和激光打印两种打印方式的控制，进而集合了电弧打印和激光打印的优点，解决了采用单一方式3D打印零件的缺陷问题和成本较高的问题。对于具有局部孔、腔等复杂构形特征的大尺寸零件的3D打印，提高了工作效率的同时，还降低了制造成本。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的3D打印方法及CNC系统的控制方法而言，由于其采用的3D打印装置与实施例公开的3D装置部分相对应，所以对其中涉及的3D打印装置描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (20)

1.一种3D打印装置，其特征在于，包括打印平台、复合式打印系统及控制系统，所述控制系统连接于所述复合式打印系统，所述复合式打印系统包括电弧打印分系统、激光打印分系统、切削分系统及运动系统；

所述控制系统，用于根据输入参数：

输出运动参数至所述运动系统中，

分别输出各个所述分系统的工艺参数至相应的所述分系统中；

所述运动系统执行所述运动参数带动至少一个所述分系统运动；

所述工艺参数用于各个所述分系统的运行的控制；

所述切削分系统用于零件模型的切削加工；

所述打印平台用于承载所述零件模型。

2.如权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于，所述运动系统包括第一运动分系统和第二运动分系统，所述第一运动分系统用于带动所述电弧打印分系统运动，所述第二运动分系统用于带动所述激光打印分系统运动。

3.如权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于，所述切削分系统包括切削单元、旋转运动单元，所述旋转运动单元带动所述切削单元运动，所述切削单元为铣刀。

4.如权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于，所述运动系统包括第三运动分系统和打印转换分系统，所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统与所述打印转换分系统相连接，所述打印转换分系统连接于第三运动分系统，所述第三运动分系统控制所述打印转换分系统分别将所述电弧打印分系统或所述激光打印分系统转换至工作位，所述第三运动分系统用于带动所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统以及所述打印转换分系统运动。

5.如权利要求1、2或4所述的一种3D打印装置，其特征在于，所述切削分系统独立设置有一切削运动系统，或者，所述切削分系统通过转换模块与所述电弧打印分系统和/或所述激光打印分系统共用同一运动分系统。

6.一种3D打印方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：输入零件模型到控制系统中，并输入输入参数；

S2：所述控制系统输出运动参数、电弧打印分系统的工艺参数、激光打印分系统的工艺参数及切削分系统的工艺参数；

S3：所述控制系统传递所述运动参数至所述运动系统中，并传递所述工艺参数至所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统及所述切削分系统中；

S4：所述运动系统执行所述运动参数带动至少一个所述分系统运动，各个所述分系统根据所述工艺参数进行3D打印。

7.如权利要求6所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述S1具体包括：

输入零件模型到所述控制系统中，在所述控制系统中设置打印分界面并划分为n个打印单元、设置打印参数及每个所述打印单元的打印方式，其中，n为正整数；

所述打印单元按照先电弧打印后激光打印的顺序沿水平面方向一次打印并且沿着零件成型的方向依次打印。

8.如权利要求7所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述打印分界面由人工输入或所述控制系统自动生成。

9.如权利要求7所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述打印分界面包括水平分界面和纵向分界面，所述纵向分界面为纵向平面分界面或纵向曲面分界面。

10.如权利要求7所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述电弧打印分系统或所述激光打印分系统完成第i打印单元的加工工艺，所述切削单元对所述第i打印单元进行切削加工形成所述第i打印单元与所述第i+1打印单元的打印分界面；

其中，i<n，且i为正整数。

11.如权利要求7所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述第n打印单元包括打印本体部分和切削余量部分，所述切削单元对所述切削余量部分进行去除工艺。

12.如权利要求9所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述运动系统包括第一运动分系统和第二运动分系统，所述第一运动分系统用于带动每个所述打印单元对应的所述电弧打印分系统运动，所述第二运动分系统用于带动每个所述打印单元对应的所述激光打印分系统运动；

所述S4具体包括：

所述第一运动分系统带动所述电弧打印分系统沿其运动路径运动，完成电弧打印部分的塑形，所述第二运动分系统带动所述激光打印分系统沿其运动路径运动，完成激光打印部分的塑形；

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为水平分界面：设定第i打印单元的打印方式为电弧打印，第i+1打印单元的打印方式为激光打印，启动打印程序后，所述第一运动分系统带动所述电弧打印分系统沿所述第i打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径运动，开始打印所述第i打印单元，当所述第i打印单元打印完毕时，所述第二运动分系统根据所述第i打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统，沿所述第i打印单元对应的所述切削分系统的运动路径运动，对所述第i打印单元超出所述水平分界面的部分进行切削，切削至所述水平分界面，然后开始打印所述第i+1打印单元，其中，i+1为小于等于n的正整数；

如果i+1＜n，则在切削完成后执行第i+2打印单元的打印；

如果i+1＝n，则结束打印；

或者，设定所述第i打印单元的打印方式为激光打印，所述第i+1打印单元的打印方式为电弧打印，启动打印程序后，所述第二运动分系统带动所述激光打印分系统，沿所述第i打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径运动，开始打印所述第i打印单元，当所述第i打印单元打印完毕时，所述第二运动分系统根据所述第i打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统，沿所述第i打印单元对应的所述切削分系统的运动路径运动，对所述第i打印单元超出所述水平分界面的部分进行切削，切削至所述水平分界面，然后开始打印所述第i+1打印单元；

如果i+1＜n，则在切削完成后执行第i+2打印单元的打印；

如果i+1＝n，则结束打印；

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为纵向分界面：

设定用于限制所述纵向分界面的高度范围的两个水平分界面之间的所述打印单元依次为：第m打印单元、……、第m+e打印单元，设定所述第m打印单元的打印方式为电弧打印，设定所述第m+1打印单元的打印方式为激光打印，其中，m为正整数，e为正整数，且m+e≤n；

当e＝1时，所述纵向分界面的数量为两个，启动打印程序后，所述电弧打印分系统开始打印第m打印单元，所述第一运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第m打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第二运动分系统根据所述第m打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统运动，所述切削分系统沿所述第m打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对超出两个所述纵向分界面的部分进行切削，分别切削至两个所述纵向分界面后，所述第二运动分系统根据所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动流程带动所述激光打印分系统运动，所述激光打印分系统开始打印第m+1打印单元，所述激光打印分系统沿所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径逐层打印，直至所述第m+1打印单元激光打印β层时停止打印，然后所述第一运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第m打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印下一层，如此往复循环，直至所述第m+1打印单元打印完成，所述第二运动分系统根据所述第m+1打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统运动，所述切削分系统沿所述第m+1打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对所述第m打印单元和所述第m+1打印单元超出第一水平分界面的部分进行切削，切削至所述第一水平分界面，所述第一水平分界面为用于限制所述纵向分界面的高度范围且远离打印平台一端的一水平分界面，其中，β为电弧打印的层厚与激光打印的层厚之比，且β为正整数；

如果m+1＜n，则在切削完成后执行第m+2打印单元的打印；

如果m+1＝n，则结束打印；

当e≥2时，所述纵向分界面的数量为至少为三个，启动打印程序后，所述电弧打印分系统开始打印第m打印单元，所述第一运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第m打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第二运动分系统根据所述第m打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统运动，所述切削分系统沿所述第m打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对超出所述纵向分界面的部分进行切削，分别切削至所述纵向分界面后，所述第二运动分系统根据所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动流程带动所述激光打印分系统运动，所述激光打印分系统开始打印第m+1打印单元，所述激光打印分系统沿所述第m+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径逐层打印，直至所述第m+1打印单元激光打印β层时停止打印，所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元分别根据其打印顺序打印；

并且，所述第一运动分系统根据所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元中打印方式为电弧打印的打印单元，对应的所述电弧打印分系统的运动流程控制所述电弧打印分系统运动，沿其对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第二运动分系统根据其对应的所述切削分系统的运动流程控制所述切削分系统运动，所述切削分系统沿其对应的所述切削分系统的运动路径对超出所述纵向分界面的部分进行切削；

所述第二运动分系统根据所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元中打印方式为激光打印的打印单元，对应的所述激光打印分系统的运动流程带动所述激光打印分系统运动，沿其对应的所述激光打印分系统的运动路径打印β层；

直至所述第m+e打印单元打印完成，所述第二运动分系统根据所述第m+e打印单元对应的所述切削分系统的运动流程带动所述切削分系统运动，所述切削分系统沿所述第m+e打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对所述第m打印单元、……、所述第m+e打印单元超出第二水平分界面的部分进行切削，切削至所述第二水平分界面，所述第二水平分界面为用于限制所述纵向分界面的高度范围且远离打印平台一端的一水平分界面；

如果m+e＜n，则在切削完成后执行第m+e+1打印单元的打印；

如果m+e＝n，则结束打印。

13.如权利要求9所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述运动系统包括第三运动分系统和打印转换分系统，所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统与所述打印转换分系统相连接，所述打印转换分系统连接于第三运动分系统，所述第三运动分系统控制所述打印转换分系统分别将所述电弧打印分系统或所述激光打印分系统转换至工作位，所述第三运动分系统用于带动所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统以及所述打印转换分系统运动；

所述S4具体包括：

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为水平分界面：设定第d打印单元的打印方式为电弧打印，第d+1打印单元的打印方式为激光打印，启动打印程序后，所述第三运动分系统带动所述激光打印分系统，沿所述第d打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径运动，开始打印所述第d打印单元，当所述第d打印单元打印完毕时，所述第三运动分系统根据所述第d打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，然后所述切削分系统沿所述第d打印单元对应的所述切削分系统的运动路径运动，对所述第d打印单元超出所述水平分界面的部分进行切削，切削至所述水平分界面，然后开始打印所述第d+1打印单元，其中，d为小于等于n的正整数；

如果d+1＜n，则在切削完成后执行第d+2打印单元的打印；

如果d+1＝n，则结束打印；

或者，设定第d打印单元的打印方式为激光打印，第d+1打印单元的打印方式为电弧打印，启动打印程序后，所述第三运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第d打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径运动，开始打印所述第d打印单元，当所述第d打印单元打印完毕时，所述第三运动分系统根据所述第d打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，然后所述切削分系统沿所述第d打印单元对应的所述切削分系统的运动路径运动，对所述第d打印单元超出所述水平分界面的部分进行切削，切削至所述水平分界面，然后开始打印所述第d+1打印单元；

如果d+1＜n，则在切削完成后执行第d+2打印单元的打印；

如果d+1＝n，则结束打印；

如果相邻两个所述打印单元之间的所述打印分界面为纵向分界面：

设定用于限制所述纵向分界面的高度范围的两个水平分界面之间的所述打印单元依次为：第m’打印单元、……、第m’+e’打印单元，设定所述第m’打印单元的打印方式为电弧打印，设定所述第m’+1打印单元的打印方式为激光打印，其中，m’为正整数，e’为正整数，且m’+e’≤n；

当e’＝1时，所述纵向分界面的数量为两个，启动打印程序后，所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述电弧打印分系统转换至工作位，所述电弧打印分系统开始打印所述第m’打印单元，所述第三运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，所述电弧打印分系统在所述第三运动分系统的控制下，沿所述第m’打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对超出两个所述纵向分界面的部分进行切削，分别切削至两个所述纵向分界面后，所述第三运动分系统根据所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述激光打印分系统转换至工作位，所述激光打印分系统开始打印第m’+1打印单元，所述激光打印分系统在所述第三运动分系统的控制下，沿所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径逐层打印，直至所述第m’+1打印单元激光打印β层时停止打印，然后所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述电弧打印分系统转换至工作位，执行所述第m’打印单元的下一层电弧打印，如此往复循环，直至所述第m’+1打印单元打印完成，所述第三运动分系统根据所述第m’+1打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，所述第三运动分系统带动所述切削分系统，沿所述第m’+1打印单元对应的所述切削分系统的运动路径，对所述第m’打印单元和所述第m’+1打印单元超出第三水平分界面的部分进行切削，切削至所述第三水平分界面，所述第三水平分界面为用于限制所述纵向分界面的高度范围且远离打印平台一端的一水平分界面，其中，β为电弧打印的层厚与激光打印的层厚之比，且β为正整数；

如果m’+1＜n，则在切削完成后执行第m’+2打印单元的打印；

如果m’+1＝n，则结束打印；

当e’≥2时，所述纵向分界面的数量为至少为三个，启动打印程序后，所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述电弧打印分系统转换至工作位，所述电弧打印分系统开始打印所述第m’打印单元，所述第三运动分系统带动所述电弧打印分系统，沿所述第m’打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，所述第三运动分系统带动所述切削分系统，沿所述第m’打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对超出所述纵向分界面的部分进行切削，分别切削至所述纵向分界面后，所述第三运动分系统根据所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述激光打印分系统转换至工作位，所述激光打印分系统开始打印第m’+1打印单元，所述第三运动分系统带动所述激光打印分系统，沿所述第m’+1打印单元对应的所述激光打印分系统的运动路径逐层打印，直至所述第m’+1打印单元激光打印β层时停止打印，所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元分别根据其打印顺序打印；

并且，所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元的打印方式为电弧打印的打印单元，对应的所述电弧打印分系统的运动流程控制控制所述打印转换分系统将所述电弧打印分系统转换至工作位，沿其对应的所述电弧打印分系统的运动路径打印一层后，所述第三运动分系统根据其对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，所述第三运动分系统带动所述切削分系统，沿其对应的所述切削分系统的运动路径对超出所述纵向分界面的部分进行切削，分别切削至所述纵向分界面后，执行下一打印单元的打印；

所述第三运动分系统根据所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元的打印方式为激光打印的打印单元，对应的所述激光打印分系统的运动流程控制控制所述打印转换分系统将所述激光打印分系统转换至工作位，沿其对应的所述激光打印分系统的运动路径打印β层；

直至所述第m’+e’打印单元打印完成，所述第三运动分系统根据所述第m’+e’打印单元对应的所述切削分系统的运动流程控制所述打印转换分系统将所述切削分系统转换至工作位，所述第三运动分系统带动所述切削分系统，沿所述第m’+e’打印单元对应的所述切削分系统的运动路径对所述第m’打印单元、……、所述第m’+e’打印单元超出第四水平分界面的部分进行切削，切削至所述第四水平分界面，所述第四水平分界面为用于限制所述纵向分界面的高度范围且远离打印平台一端的一水平分界面；

如果m’+e’＜n，则在切削完成后执行第m’+e’+1打印单元的打印；

如果m’+e’＝n，则结束打印。

14.如权利要求6所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述切削分系统包括切削单元、旋转运动单元，所述旋转运动单元带动所述切削单元运动，所述切削单元为铣刀。

15.如权利要求6所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述切削分系统独立设置有一切削运动系统，或者，所述切削分系统通过转换模块与所述电弧打印分系统和/或所述激光打印分系统共用同一运动分系统。

16.一种CNC系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对已输入的零件模型设置打印分界面并划分为n个打印单元、设置打印参数及每个所述打印单元的打印方式，所述打印参数用于所述CNC系统输出电弧打印分系统、激光打印分系统及切削分系统的工艺参数，所述工艺参数用于所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统及所述切削分系统的运行的控制，初始化所述打印单元的打印序号j＝1，其中，n为正整数，j为小于等于n的正整数；

S2：所述CNC系统对所述零件模型中的每个所述打印单元进行计算和切片后输出运动参数，所述运动参数用于所述电弧打印分系统、所述激光打印分系统和所述切削分系统的运动的调整。

17.如权利要求16所述的一种CNC系统的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括：

所述CNC系统对所述零件模型中的每个所述打印单元进行计算和切片后输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动路径的步骤；

所述CNC系统对所述零件模型中的每个所述打印单元进行计算和切片后输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程的步骤；

及汇合输出步骤。

18.如权利要求17所述的一种CNC系统的控制方法，其特征在于，所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动路径的步骤具体包括：

S21：判断第j打印单元是否电弧打印，如果是，则所述CNC系统输入电弧打印的打印参数、所述第j打印单元的切削加工余量及所述第j打印单元的切削参数，并执行S210，如果否，则所述CNC系统输入激光打印的打印参数、所述第j打印单元的切削加工余量及所述第j打印单元的切削参数，并执行S211；

S210：所述CNC系统对所述第j打印单元进行电弧打印切片，并分别执行S2101、S2102和S212；

S2101：输出所述第j打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径；

S2102：判断j是否等于n，如果是，则结束，如果否，则j值加1，并返回S21；

S211：所述CNC系统对所述第j打印单元进行激光打印切片，并分别执行S2111、S2112和S212；

S2111：输出所述第j打印单元对应的所述电弧打印分系统的运动路径；

S2112：判断j是否等于n，如果是，则结束，如果否，则j值加1，并返回S21；

S212：执行切削切片，然后执行S2121；

S2121：输出所述第j打印单元对应的所述切削分系统的运动路径。

19.如权利要求18所述的一种CNC系统的控制方法，其特征在于，所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程的步骤具体包括：

S22：初始化打印单元的打印序号k＝1，并判断第k打印单元与第k+1打印单元之间是否存在水平分界面，如果是，则执行S220，如果否，则将所述第k打印单元设置为电弧打印，将所述第k+1打印单元设置为激光打印，初始化所述第k打印单元的打印切片的分层序号h＝1，并执行S221；

S220：打印所述第k打印单元直至所述第k打印单元打印完成，然后执行S2201；

S2201:执行切削，然后执行S2202；

S2202：判断k+1是否等于n，如果是，则执行S2203，如果否，则k值加1并返回S22；

S2203：打印所述第k+1打印单元直至所述第k+1打印单元打印完成，然后执行S2204；

S2204：执行切削，切削完成后，输出每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程；

S221：所述第k打印单元打印至第h层，执行S2211，h为小于等于n的正整数；

S2211：执行切削，然后执行S2212；

S2212：所述第k+1打印单元激光打印β层，然后执行S2213，其中，β为电弧打印的层厚与激光打印的层厚之比，且β为正整数；

S2213：判断k+1是否等于n，如果是，则执行S2214，如果否，则执行S222；

S2214：判断所述第k+1打印单元是否打印完成，如果是，则执行S2215，如果否，则迭代执行S221至S2213，每次迭代后h值加1，直到所述第k+1打印单元打印完成时停止迭代；

S2215：执行切削，切削完成后，输出每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程；

S222：初始化所述打印单元的打印序号的变化量n’＝2，并执行S223；

S223：判断第k+(n’-1)打印单元与第k+n’打印单元之间是否存在水平分界面，如果是，则执行S2231，如果否，则执行S2232；

S2231：判断所述第k+(n’-1)打印单元是否打印完成，如果是，则执行S22311，如果否，则h值加1并返回S221；

S22311：执行切削，然后执行S22312；

S22312：判断k+n’是否等于n，如果是，则执行S22313，如果否，则k值加n’，然后返回S22；

S22313：打印所述第k+n’打印单元直至所述第k+n’打印单元打印完成，然后执行S22314；

S22314：执行切削，切削完成后，输出每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程；

S2232：执行切削，然后执行S2233；

S2233：

当所述第k+n’打印单元的打印方式为电弧打印时，所述第k+n’打印单元打印至第h层；

当所述第k+n’打印单元的打印方式为激光打印时，所述第k+n’打印单元激光打印β层；

然后n’值加1返回S223。

20.如权利要求19所述的一种CNC系统的控制方法，其特征在于，所述汇合输出步骤具体包括：

S23：所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动路径的步骤，及所述输出所述切片模型的每个所述打印单元对应的各个所述分系统的运动流程的步骤的结果汇合形成所述运动参数，并输出。

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