CN113996810B - 激光选区熔化slm成形、后处理一体化装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于金属激光选区熔化技术领域，具体技术方案为：激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置及加工方法，包括成形室，成形室内布置有成形缸整体置换装置、送粉铺粉装置、激光加工装置、机加工装置、激光切割装置、热处理装置和砂型喷砂处理装置，激光切割装置和热处理装置分置激光加工装置的两侧，机加工装置置于激光加工装置的下方，砂型喷砂处理装置置于热处理装置的下方，成形室内设有升降机构，升降机构的顶部依次连接有成形台和基板，零件在基板上固定后依次进行打印、吸粉、热处理、机加工、喷砂、激光切割和换件，同一设备中多机协调工作，直接一次制造终端零件，生产效率高，成形精度好，大大改善了零件的综合机械性能。

Description

激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置及加工方法

技术领域

本发明属于金属零件快速成形技术领域，具体涉及一种大型SLM3D无人化操作打印设备。

背景技术

激光选区熔化SLM成形技术是金属零件直接成形的一项主要技术，是快速成形技术的进一步发展。该技术以数字模型文件为基础，选用激光束作为能量源，运用粉末状金属等可粘合材料，根据三维CAD切片模型中规划好的路径，通过逐层扫描打印的方式来构造物体。打印过程中金属粉末完全熔化、散热凝固从而达到冶金结合的效果。因此，该技术可以直接打印出传统技术无法制造的、具有复杂结构形状的金属零件，被广泛应用于航空航天、模具制造等领域。

目前的成形技术主要存在以下缺陷：

一、后处理集成度低，无法实现一次直接终端成形，影响生产效率。现有装置在零件打印结束后，需要后续进行热处理、机加工、切割等多道工序协同才能投入最终使用，无法实现一次直接终端成形，同时，该后处理工序仍局限于单机独立工作，集成度较低，极大影响零件的生产效率。

二、零件从成形室中取出后，后处理工序在不同的设备中需要进行多次定位和校准，而不同的设备定位精度有限，导致定位误差累积，导致工件最后的成形精度只能达到0.05mm左右，无法更进一步地提升精度。

三、零件内部存在残余应力，影响工件加工性能。从成形缸内取出的零件存在内部残余应力，造成零件强度和硬度较大，在后续机加工过程容易造成零件翘曲等缺陷。

发明内容

为解决现有技术存在的后处理集成度低、无法实现一次直接终端成形的技术问题，本发明采用成形及后处理一体化装置，在现有设备的基础上，将后处理多道工序进行整合优化，实现将热处理装置、自动切割装置、机加工和喷砂处理装置集成到成形模块中，同一设备中多机协调工作，直接一次制造终端零件，生产效率高，成形精度好，大大改善了零件的综合机械性能。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置，包括成形室，成形室内布置有成形缸整体置换装置，该装置设有竖直升降机构、滑轨、伺服电机和红外传感，可通过滑轨和竖直升降机构实现零件自动取出和新基板的置换，置换工作受红外传感控制，所述红外传感受中央处理系统调控。

成形室的底腔内装有送粉铺粉装置，送粉铺粉装置包括布置在成形台两侧的吸粉装置，吸粉装置不限于两个，可设置多个，以提高粉末回收效率。吸粉装置通过输粉管依次与真空压差输粉机、临时储粉筒的进料口相连通，临时储粉筒的出料口通过管道与筛粉机、集粉箱的进料口相连通，集粉箱的出料口通过管道与储粉箱的进料口相连通，储粉箱的出料口与送粉机构相连通，送粉机构固定在成形室的顶部，送粉机构的出料口朝向零件布置。

成形室的顶腔内装有激光加工装置、机加工装置、激光切割装置、热处理装置和砂型喷砂处理装置，激光切割装置和热处理装置分置激光加工装置的两侧，机加工装置置于激光加工装置的下方，砂型喷砂处理装置置于热处理装置的下方。

激光加工装置的加工端朝下布置。

机加工装置包括平行布置的两根竖向滑轨，竖向滑轨上装有滑轨电机，两个滑轨电机之间通过横向滑轨相连，两个滑轨电机驱动横向滑轨在竖向滑轨上竖向移动。

横向滑轨上装有刀库和刀头，刀库内布置有电机，电机驱动刀库在横向滑轨上横向移动。刀库通过数据总线与中央处理器相连，刀库中存放着不同数量的各类刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换，加工机构中刀具的走向和速度由输入总线控制，输入总线和滑轨电机均受中央处理系统的调控。

激光切割装置包括底座和支座，底座和支座装在竖向传动导轨上，底座和支座在电机的驱动下可沿竖向传动导轨运动。底座上装有伺服电机，伺服电机的输出轴与轮盘内的伞型齿轮组相连，伞型齿轮组与横向传动件（柔性齿条）啮合，调焦控制器与柔性齿条相连，在柔性齿条的带动下，调焦控制器可在柔性齿条的运行方向上横向移动，调焦控制器的顶部装有水冷腔，调焦控制器的后端装有光源连接组件，调焦控制器的前端依次装有聚焦镜组件、谐振腔和喷嘴组件，喷嘴组件朝向成形台设置。

激光自光源射出，经过光源连接组件，通过调焦控制器进入水冷腔，经水冷腔进行温度调控后进入聚焦镜组件，最后经谐振腔从喷嘴组件振荡输出；左侧隔热挡板和右侧隔热挡板主要起保护激光切割器的作用；通过左右移动机构上的电机控制激光切割装置在传动导轨上左右移动，左右移动机构与前后移动机构连接，前后移动机构包括伺服电机、轮盘和传动装置，控制激光切割器前后移动，完成零件与基板切割分离的工作；激光切割装置的输出功率为35-400W，输出脉冲频率为270-3600kHz，激光束波长为260-455nm，激光切割速率为120m/min。

热处理装置包括平行布置在成形室内的竖向轨道，竖向轨道内装有第一伺服电机，两个第一伺服电机之间通过横向轨道相连通，在两个第一伺服电机作用下，实现热处理箱在竖向轨道长度方向上移动；横向轨道上装有套件，套件内装有定位齿轮，定位齿轮便于控制热处理箱的准确定位；套件底部装有伸缩杆件和第二伺服电机，伸缩杆的底部连接有热处理箱，热处理箱上装有温感探头，热处理箱的内壁上装有多根电热丝，热处理箱的顶部开有散热口，热处理箱的下端开口，调整好热处理箱的位置后，在第二伺服电机的驱动下，自动控制热处理箱升降。

砂型喷砂处理装置包括喷砂罐，喷砂罐的顶部装有自动泄压阀和水泵开关驱动器，喷砂罐与供气管道相连通，供气管道上装有进气控制阀，喷砂罐与引料管相连通，引料管、供气管道均与喷砂管相连通，喷砂管的出料口与喷砂枪头相连通，喷砂管通过龙爪卡盘和定位卡固定，喷砂枪头朝向成形台布置，喷砂流量受自动砂流量控制阀调控。

成形室的顶部设有进气孔和排气孔。设备打印初始，进气孔通入惰性气体，并通过排气孔排出设备内的空气，避免零件在打印处理过程中受热空气影响；打印结束后，通过排气孔排空成形室内的惰性气体。

成形室内装有左侧隔热挡板和右侧隔热挡板，左侧隔热挡板和在右侧隔热挡板可收缩至成形室的顶部或侧壁。

成形室内的所有装置均通过中央处理系统调动和控制。

吸粉装置包括与输粉管相连通的壳体，壳体的顶部布置有多个增压口，每个增压口内均装有涡轮，涡轮运行产生负压吸力，将金属小块和粉末吸入壳体内，壳体的底部设有逆流片，逆流片与涡轮片相连并同步运动，防止粉末吸收时产生回流现象。壳体的底部设有进粉口，进粉口处装有滤网，粉末通过进粉口进入壳体内。壳体内布置有扇形下盖板，扇形下盖板的顶端通过转轴与壳体相连，下盖板绕转轴转动以控制壳体与输粉管的通闭。

壳体内布置有废料入口，废料入口内装有粉碎机，粉碎机置于进粉口的上方，金属废料小块通过废料入口进入壳体内，通过粉碎机对金属小块初步粉碎，避免装置发生堵塞。

壳体内装有流速检测器和温度传感器，流速检测器和温度传感器均受中央处理系统调控，流速检测器和温度传感器均布置在进粉口的上方，控制金属粉末吸收的流速和装置温度。

成形室的底腔内装有升降机构，升降机构的顶部装有成形台，成形台上设有内腔，内腔内装有转盘，转盘的底部同轴心装有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮与动力装置相连，动力装置的动力传递给主动齿轮，主动齿轮依次带动从动齿轮、转盘和基板转动。

激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置的加工方法具体如下：

一、打印过程：

工作人员将零件模型转到打印设备中，惰性气体从进气口进入成形室，设备开始打印零件；

二、吸粉过程：

打印结束，基板升起，送粉铺粉装置被吸粉装置回收至箱内，自动吸粉装置中的涡轮片高速旋转产生吸力，粉末经过滤网进入装置中，废料经过粉碎机后进入装置中，回收的粉末经过回收处理系统可循环利用；

三、热处理过程：

粉末回收结束后，热处理装置移至零件正上方，热处理装置下降并将零件罩住，通过电热丝对零件进行高温处理；

四、机加工过程：

热处理结束后，基板上升至机加工位置，同时基板带动零件开始旋转，机加工装置按照预先设定好的加工轨迹自动加工；

五、喷砂过程：

机加工结束后，隔热挡板装置自动打开，基板调整至喷砂口对准零件的位置，基板根据喷砂管内的流量数据自动调整旋转速度，在水流、气流作用下，喷砂罐中的砂水从喷砂枪头喷出并对零件进行喷砂处理；

六、切割过程：

喷砂处理结束后，左侧的隔热挡板装置自动打开，基板上升至激光切割装置对齐零件与基板的交接位置，沿着预设切割轨迹自动切割；

七、换件过程：

零件与基板分离后，由成形缸整体置换装置自动传送至成形室外，实现零件的自动取出，再次置换新的基板送入成形室内，等待下一批零件打印，实现闭环打印。

本发明与现有技术相比，具体有益效果体现在：

一、本发明在成形模块中集合了热处理、机加工等一系列后处理技术，不仅实现了装置的高度集成化，还实现了直接一次制造终端零件，将零件生产效率提高了40%-60%。

二、本发明通过热处理装置与成形模块的集成，可实现零件在打印结束后，立即在成形腔中进行高温热处理，消除了工件内部的应力，从而改善零件的综合机械性能，避免零件在机加工过程出现翘曲等缺陷。

三、本发明可通过后处理集成一体化，实现装置的数字化信息控制，使得零件在打印和处理过程中，直接一次定位校准，让零件在现有成形精度上提升30%-35%。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为图1中吸粉装置的结构示意图。

图3为图1中热处理装置的结构示意图。

图4为图1中机加工装置的结构示意图。

图5为图1中砂型喷砂处理装置的结构示意图。

图6为图1中激光切割装置的结构示意图。

图7为内腔内零件的连接关系示意图（未安装基板）。

图中，1为成形室，11为升降机构，12为成形台，121为基板，122为内腔，123为转盘，124为从动齿轮，125为主动齿轮，126为动力装置，14为进气孔，15为排气孔，16为左侧隔热挡板，17为右侧隔热挡板，2为送粉铺粉装置，21为吸粉装置，201为壳体，202为增压口，203为涡轮，204为逆流片，205为滤网，206为下盖板，207为废料入口，208为流速检测器，209为温度传感器，22为输粉管，23为真空压差输粉机，24为临时储粉筒，25为筛粉机，26为集粉箱，27为储粉箱，28为送粉机构，3为激光加工装置，4为机加工装置，41为竖向滑轨，42为滑轨电机，43为横向滑轨，44为刀库，45为刀头，5为激光切割装置，501为底座，502为支座，503为竖向传动导轨，504为调焦控制器，505为横向传动件，506为水冷腔，507为光源连接组件，508为聚焦镜组件，509为谐振腔，510为喷嘴组件，6为热处理装置，601为竖向轨道，602为第一伺服电机，603为横向轨道，604为套件，605为定位齿轮，606为第二伺服电机，607为伸缩杆，608为热处理箱，609为温感探头，610为电热丝，611为散热口，7为砂型喷砂处理装置，701为喷砂罐，702为自动泄压阀，703为水泵开关驱动器，704为供气管道，705为进气控制阀，706为引料管，707为喷砂管，708为喷砂枪头，709为龙爪卡盘，710为定位卡。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1，激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置，包括成形室1，成形室1内布置有成形缸整体置换装置，该装置设有竖直升降机构、滑轨、伺服电机和红外传感，可通过滑轨和竖直升降机构实现零件自动取出和新基板121的置换，置换工作受红外传感控制，所述红外传感受中央处理系统调空。

成形室1的底腔内装有送粉铺粉装置2，送粉铺粉装置2包括布置在成形台12两侧的吸粉装置21，吸粉装置21通过输粉管22依次与真空压差输粉机23、临时储粉筒24的进料口相连通，临时储粉筒24的出料口通过管道与筛粉机25、集粉箱26的进料口相连通，集粉箱26的出料口通过管道与储粉箱27的进料口相连通，储粉箱27的出料口与送粉机构28相连通，送粉机构28固定在成形室1的顶部，送粉机构28的出料口朝向零件布置。

成形室1的顶腔内装有激光加工装置3、机加工装置4、激光切割装置5、热处理装置6和砂型喷砂处理装置7，激光切割装置5和热处理装置6分置激光加工装置3的两侧，机加工装置4置于激光加工装置3的下方，砂型喷砂处理装置7置于热处理装置6的下方。

激光加工装置3的加工端朝下布置。

如图4所示，机加工装置4包括平行布置的两根竖向滑轨41，竖向滑轨41上装有滑轨电机42，两个滑轨电机42之间通过横向滑轨43相连，两个滑轨电机42驱动横向滑轨43在竖向滑轨41上竖向移动。

横向滑轨43上装有刀库44和刀头45，刀库44内布置有电机，电机驱动刀库44在横向滑轨43上横向移动。刀库44通过数据总线与中央处理器相连，刀库44中存放着不同数量的各类刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换，加工机构中刀具的走向和速度由输入总线控制，输入总线和滑轨电机42均受中央处理系统的调控。

如图6所示，激光切割装置5包括底座501和支座502，底座501和支座502装在竖向传动导轨503上，底座501和支座502在电机的驱动下可沿竖向传动导轨503运动。底座501上装有伺服电机，伺服电机的输出轴与轮盘内的伞型齿轮组相连，伞型齿轮组与横向传动件505（柔性齿条）啮合，调焦控制器504与柔性齿条相连，在柔性齿条的带动下，调焦控制器504可在柔性齿条的运行方向上横向移动，调焦控制器504的顶部装有水冷腔506，调焦控制器504的后端装有光源连接组件507，调焦控制器504的前端依次装有聚焦镜组件508、谐振腔509和喷嘴组件510，喷嘴组件510朝向成形台12设置。

激光自光源射出，经过光源连接组件507，通过调焦控制器504进入水冷腔506，经水冷腔506进行温度调控后进入聚焦镜组件508，最后经谐振腔509从喷嘴组件510振荡输出；左侧隔热挡板16和右侧隔热挡板17主要起保护激光切割器的作用；通过左右移动机构上的电机控制激光切割装置5在传动导轨上左右移动，左右移动机构与前后移动机构连接，完成零件与基板121切割分离的工作；激光切割装置5的输出功率为35-400W，输出脉冲频率为270-3600kHz，激光束波长为260-455nm，激光切割速率为120m/min。

如图3所示，热处理装置6包括平行布置在成形室1内的竖向轨道601，竖向轨道601内装有第一伺服电机602，两个第一伺服电机602之间通过横向轨道603相连通，在第一伺服电机602作用下，实现热处理箱608在竖向轨道601上移动；横向轨道603上装有套件604，套件604内装有电机，电机驱动套件604沿着横向轨道603长度方向移动，横向轨道603可为齿条或其他可实现传动功能的结构，套件604内装有定位齿轮605，定位齿轮605便于控制热处理箱608的准确定位；套件604底部装有伸缩杆607和第二伺服电机606，伸缩杆607的底部连接有热处理箱608，热处理箱608上装有温感探头609，温感探头609可采集热处理工作温度，及时反馈给中央处理系统调节温度，热处理箱608的内壁上装有多根电热丝610，热处理箱608的顶部开有散热口611，散热口611上布置有封门，加热过程中，封门关闭，避免热量流失；热工序结束后，通过散热口611散热。热处理箱608的下端开口，调整好热处理箱608的位置后，在第二伺服电机606的驱动下，自动控制热处理箱608升降。

热处理装置6的温度范围控制在250-1300℃，可根据实际情况调整。

如图5所示，砂型喷砂处理装置7包括喷砂罐701，喷砂罐701的顶部装有自动泄压阀702和水泵开关驱动器703，喷砂罐701与供气管道704相连通，供气管道704上装有进气控制阀705，喷砂罐701与引料管706相连通，引料管706、供气管道704均与喷砂管707相连通，喷砂管707的出料口与喷砂枪头708相连通，喷砂管707通过龙爪卡盘709和定位卡710固定，喷砂枪头708朝向成形台12布置，喷砂流量受自动砂流量控制阀调控。

成形室1的顶部设有进气孔14和排气孔15。设备打印初始，进气孔14通入惰性气体，并通过排气孔15排出设备内的空气，避免零件在打印处理过程中受热空气影响；打印结束后，通过排气孔15排空成形室1内的惰性气体。

成形室1内装有左侧隔热挡板16和右侧隔热挡板17。

成形室1内的所有装置均通过中央处理系统调动和控制。

如图2所示，吸粉装置21包括与输粉管22相连通的壳体201，壳体201的顶部布置有多个增压口202，每个增压口202内均装有涡轮203，涡轮203运行产生负压吸力，将金属小块和粉末吸入壳体201内，壳体201的底部设有逆流片204，逆流片204与涡轮203片相连并同步运动，防止粉末吸收时产生回流现象。壳体201的底部设有进粉口，进粉口处装有滤网205，粉末通过进粉口进入壳体201内。壳体201内布置有扇形下盖板206，扇形下盖板206的顶端通过转轴与壳体201相连，下盖板206绕转轴转动以控制壳体201与输粉管22的通闭。

壳体201内布置有废料入口207，废料入口207内装有粉碎机，粉碎机置于进粉口的上方，金属废料小块通过废料入口207进入壳体201内，通过粉碎机对金属小块初步粉碎，避免装置发生堵塞。

壳体201内装有流速检测器208和温度传感器209，流速检测器208和温度传感器209均受中央处理系统调控，流速检测器208和温度传感器209均布置在进粉口的上方，控制金属粉末吸收的流速和装置温度。

如图7所示，成形室1的底腔内装有升降机构11，升降机构11的顶部装有成形台12，成形台12上设有内腔122，内腔122内装有转盘123，转盘123的底部同轴心装有从动齿轮124，从动齿轮124与主动齿轮125啮合，主动齿轮125与动力装置126相连，动力装置126的动力传递给主动齿轮125，主动齿轮125依次带动从动齿轮124、转盘123和基板121转动。

激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置的加工方法具体如下：

一、打印过程：

激光加工装置3、升降机构11、送粉铺粉装置2正常工作，吸粉装置21、热处理装置6、机加工装置4、砂型喷砂装置7、激光切割装置5、成形缸整体置换装置不工作；工作人员将零件模型转到打印设备中，惰性气体从进气口进入成形室1，设备根据程序设置开始打印零件。

二、吸粉过程：

打印结束后，升降机构11上升，到基板121上表面与成形台12面平齐，送粉铺粉装置2被自动收入装置收纳箱中，吸粉装置21的下盖板206转轴控制下盖板206打开，纵向涡轮203叶片和横向涡轮203叶片高速旋转，对打印剩余粉末进行回收，回收时，粉末经滤网205进行初步过滤，无法通过的金属废块经碎粉片破碎后进入吸粉装置21中，在真空压差输粉机23的作用下，粉末经过输粉管22进入临时储粉筒24中，进而有筛粉机25进行筛分，筛粉机25将可用于再次打印的的粉末筛选出来后存放入集粉箱26中，实现粉末的自动回收、循环利用。

三、热处理过程：

成形室1内打印剩余金属粉末处理干净后，热处理装置6沿着横向轨道603移动，控制热处理箱608移动到零件正上方，并由横向轨道603上的定位齿轮605进行定位固定，在第二伺服电机606的控制下，热处理箱608通过竖直升降机构11驱动下降，至热处理箱608将零件完全罩住，最后通过电热丝610加热，高温处理完成热处理工作。

四、机加工过程：

热处理结束后，成形台12控制基板121上升，调整至机加工合适的位置后，开启加工机构，在加工刀头45处换上所需道具，在输入总线的控制下，走刀加工，同时，基板121开启旋转功能，带着零件缓慢旋转，使得加工机构能够完全加工整个零件。加工机构在滑轨电机42的驱动下，可以在滑轨上根据预先设定好的的加工轨迹自动滑动，从而完成零件的机加工工作。

五、喷砂过程：

机加工结束后，位于成形室1右侧隔热挡板17自动打开，同时，成形台12控制基板121竖直移动，调整至一定高度，使喷砂口对准零件，基板121根据喷砂管707内的流量数据自动调整旋转速度。开启驱动器，对喷砂罐701中的砂水混合物进行搅拌，通过水泵，借用水流的冲力将喷砂罐701中的砂水经引料管706进入喷砂管707，同时，通过进气控制阀705，用气流将喷砂罐701内的砂水从喷砂枪头输出，进行零件的喷砂处理，提高零件的精度。喷砂完成后，通过泄压阀将装置内的压强下降到大气压。

六、切割过程：

喷砂处理结束后，左侧隔热挡板16自动打开，基板121上升至激光切割装置5对齐零件与基板121的交接位置，沿着预设切割轨迹自动切割；

七、换件过程：

喷砂处理结束后，位于成形室1内的右侧隔热挡板17自动闭合，左侧隔热挡板16自动打开，成形台12控制基板121竖直移动，调整至一定高度，使激光切割装置5对齐零件与基板121的交接线。开启激光切割装置5自动切割，伺服电机驱动切割激光头在传动装置和导轨上进行左右和前后方向的移动，沿着预设切割轨迹自动切割，切割完成后，激光切割器退回至原始位置，隔热挡板装置合上，成形室1内的惰性气体自排气孔15排出。

以上一切打印处理工作结束后，基板121连同零件由成形缸整体置换装置从成形室1中传输到设备外，实现零件自动取出，再将新的基板121传输回成形室1中，等待下一批零件打印。

本发明在成形模块中集合了热处理、机加工等一系列后处理技术，不仅实现了装置的高度集成化，还实现了直接一次制造终端零件，将零件生产效率提高了40%-60%。

本发明通过热处理装置6与成形模块的集成，可实现零件在打印结束后，立即在成形腔中进行高温热处理，消除了工件内部的应力，从而改善零件的综合机械性能，避免零件在机加工过程出现翘曲等缺陷。

本发明可通过后处理集成一体化，实现装置的数字化信息控制，使得零件在打印和处理过程中，直接一次定位校准，让零件在现有成形精度上提升30%-35%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

Claims (6)

1.激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置，其特征在于，包括成形室（1），所述成形室（1）的底腔内装有升降机构（11）和送粉铺粉装置（2），所述升降机构（11）的顶部装有成形台（12）；

所述送粉铺粉装置（2）包括布置在成形台（12）侧面的吸粉装置（21），吸粉装置（21）通过输粉管（22）依次与真空压差输粉机（23）、临时储粉筒（24）的进料口相连通，临时储粉筒（24）的出料口通过管道与筛粉机（25）、集粉箱（26）的进料口相连通，集粉箱（26）的出料口通过管道与储粉箱（27）的进料口相连通，储粉箱（27）的出料口与送粉机构（28）相连通，送粉机构（28）固定在成形室（1）的顶部，送粉机构（28）的出料口朝下设置；

所述成形室（1）的顶腔内装有激光加工装置（3）、机加工装置（4）、激光切割装置（5）、热处理装置（6）和砂型喷砂处理装置（7），所述激光切割装置（5）和热处理装置（6）分置激光加工装置（3）的两侧，所述机加工装置（4）置于激光加工装置（3）的下方，所述砂型喷砂处理装置（7）置于热处理装置（6）的下方；

所述激光加工装置（3）的加工端朝下布置；

所述机加工装置（4）包括平行布置的两根竖向滑轨（41），竖向滑轨（41）上装有滑轨电机（42），两个滑轨电机（42）之间通过横向滑轨（43）相连，横向滑轨（43）上装有刀库（44）和刀头（45），刀库（44）通过数据总线与中央处理器相连；

激光切割装置（5）包括底座（501）和支座（502），底座（501）和支座（502）装在竖向传动导轨（503）上，底座（501）和支座（502）在电机的驱动下可沿竖向传动导轨（503）运动，调焦控制器（504）与横向传动件（505）相连，调焦控制器（504）跟随横向传动件（505）同步移动，调焦控制器（504）的顶部装有水冷腔（506），调焦控制器（504）的后端装有光源连接组件（507），调焦控制器（504）的前端依次装有聚焦镜组件（508）、谐振腔（509）和喷嘴组件（510），喷嘴组件（510）朝向成形台（12）设置；

所述热处理装置（6）包括平行布置在成形室（1）内的竖向轨道（601），竖向轨道（601）内装有第一伺服电机（602），两个第一伺服电机（602）之间通过横向轨道（603）相连通，所述横向轨道（603）上装有套件（604），所述套件（604）内装有定位齿轮（605）和第二伺服电机（606），所述套件（604）底部装有伸缩杆（607），伸缩杆（607）的底部连接有热处理箱（608），所述热处理箱（608）上装有温感探头（609），所述热处理箱（608）的内壁上装有多根电热丝（610），所述热处理箱（608）的顶部开有散热口（611），所述热处理箱（608）的下端开口；

所述砂型喷砂处理装置（7）包括喷砂罐（701），所述喷砂罐（701）的顶部装有自动泄压阀（702）和水泵开关驱动器（703），所述喷砂罐（701）与供气管道（704）相连通，供气管道（704）上装有进气控制阀（705），喷砂罐（701）与引料管（706）相连通，引料管（706）、供气管道（704）均与喷砂管（707）相连通，喷砂管（707）的出料口与喷砂枪头（708）相连通，喷砂管（707）通过龙爪卡盘（709）和定位卡（710）固定，喷砂枪头（708）朝向成形台（12）布置；

所述成形室（1）的顶部设有进气孔（14）和排气孔（15）；

所述成形室（1）内装有左侧隔热挡板（16）和右侧隔热挡板（17）。

2.根据权利要求1所述的激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置，其特征在于，所述吸粉装置（21）包括与输粉管（22）相连通的壳体（201），所述壳体（201）的顶部布置有多个增压口（202），每个增压口（202）内均装有涡轮（203），所述壳体（201）的底部设有逆流片（204）和进粉口，所述进粉口处装有滤网（205），所述壳体（201）内布置有控制壳体（201）与输粉管（22）相连通的扇形下盖板（206），扇形下盖板（206）的顶端通过转轴与壳体（201）相连；

所述壳体（201）内布置有废料入口（207），所述废料入口（207）内装有粉碎机。

3.根据权利要求2所述的激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置，其特征在于，所述壳体（201）内装有流速检测器（208）和温度传感器（209），所述流速检测器（208）和温度传感器（209）均布置在进粉口的上方。

4.根据权利要求3所述的激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置，其特征在于，所述升降机构（11）的顶部装有成形台（12），成形台（12）上设有内腔（122），内腔（122）内装有转盘（123），转盘（123）的底部同轴心装有从动齿轮（124），从动齿轮（124）与主动齿轮（125）啮合，主动齿轮（125）与动力装置（126）相连。

5.根据权利要求4所述的激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置，其特征在于，所述激光切割装置（5）的输出功率为35-400W，输出脉冲频率为270-3600kHz，激光束波长为260-455nm，激光切割速率为120m/min。

6.如权利要求2所述的激光选区熔化SLM成形、后处理一体化装置的加工方法，其特征在于，具体加工步骤如下：

一、打印过程：

工作人员将零件模型转到打印设备中，惰性气体从进气口进入成形室（1），设备开始打印零件；

二、吸粉过程：

打印结束，基板（121）升起，送粉铺粉装置（2）被吸粉装置（21）回收至箱内，吸粉装置（21）中的涡轮（203）高速旋转产生吸力，粉末经过滤网（205）进入装置中，废料经过粉碎机后进入装置中，回收的粉末经过回收处理系统可循环利用；

三、热处理过程：

粉末回收结束后，热处理装置（6）移至零件正上方，热处理装置（6）下降并将零件罩住，通过电热丝（610）对零件进行高温处理；

四、机加工过程：

热处理结束后，基板（121）上升至机加工位置，同时，基板（121）带动零件开始旋转，机加工装置（4）按照预先设定好的加工轨迹自动加工；

五、喷砂过程：

机加工结束后，隔热挡板装置自动打开，基板（121）调整至喷砂口对准零件的位置，基板（121）根据喷砂管（707）内的流量数据自动调整旋转速度，在水流、气流作用下，喷砂罐（701）中的砂水从喷砂枪头（708）喷出并对零件进行喷砂处理；

六、切割过程：

喷砂处理结束后，左侧隔热挡板（16）自动打开，基板（121）上升至激光切割装置（5）对齐零件与基板（121）的交接位置，激光沿着预设切割轨迹自动切割；

七、换件过程：

零件与基板（121）分离后，由成形缸整体置换装置自动传送至成形室（1）外，实现零件的自动取出，再次置换新的基板（121）送入成形室（1）内，等待下一批零件打印。

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