[发明专利]一种3D打印与磨料水射流抛光一体机

说明书

技术领域

本发明涉及智能制造装备技术领域，具体是一种3D打印与磨料水射流抛光一体机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。3D打印机的分辨率对某些应用来说已经足够，但是所打印零部件的弯曲表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样，要获得更高分辨率的零部件，还需要一些后续工艺，或打磨，或烧结，或组装，或切割，这些过程通常需要大量的手工工作，或换用不同装置，进行加工处理，影响了3D打印加工生产的效率。

磨料水射流抛光是利用由喷嘴小孔高速喷出的混有细小磨料粒子的抛光液作用于工件表面，通过磨料粒子的高速碰撞剪切作用达到磨削去除材料，通过控制抛光液喷射时的压力、角度及喷射时间等工艺参数来定量修正工件表面粗糙度的抛光加工工艺。

针对3D打印的零部件在打印之后还需要打磨处理等后续工艺的问题，为了提高生产效率，基于3D打印和磨料水射流抛光技术的特点，研制一种3D打印与磨料水射流抛光一体机，实现3D打印得到的零部件能够直接进行快速高效地抛光处理，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印与磨料水射流抛光一体机，克服了现有技术的困难，将3D打印和磨料水射流抛光相结合，提高成型尺寸精度和工件表面光洁度，弥补单一的熔融沉积技术在此方面的缺陷，增强3D打印零部件的精确度，提高生产加工的效率。

按照本发明提供的技术方案：所述一种3D打印与磨料水射流抛光一体机包括底座、外壳、换位滑台、换位导轨、换位导轨左侧固定端、换位电动机、换位导轨右侧固定端、换位滑台丝杆、换位支撑件、换位工作台、基台、基台升降导轨、基台升降电动机、基台升降丝杆、基台升降丝杆固定端、基台升降导轨固定块、基台限位块、喷嘴、喷嘴第一转轴、喷嘴第二转轴、喷嘴第三转轴、喷嘴连接曲梁、喷嘴导轨滑块、喷嘴Y向运动导轨、喷嘴Y向运动同步齿形带、喷嘴Y向运动电动机、水射流导轨支撑架、3D打印喷头、风扇、打印机模块、打印机X向运动电动机、同步齿形带I、同步齿形带转轴、同步齿形带II、打印机X向滑块、打印机支撑架、打印机Y向运动电动机、打印机Y向运动导轨、同步齿形带III；所述换位滑台可沿换位导轨在X方向移动。

作为本发明的进一步改进，所述换位导轨左侧固定在换位导轨左侧固定端上，右侧固定在换位导轨右侧固定端上；所述换位电动机置于换位导轨左侧固定端的右面，用于驱动换位滑台丝杆；所述换位支撑件与换位滑台固定，所述换位工作台与换位支撑件固定，所述换位滑台丝杆通过驱动换位滑台进而带着换位工作台沿X向进行移动；所述换位工作台的下表面设有电磁铁，可用于控制与基台进行固定。

作为本发明的进一步改进，所述基台设有两个，左右对称放置在换位工作台的下方；所述两个基台上分别开有两个U形槽，用于换位支撑件的嵌入与移出；所述基台由基台升降电动机通过基台升降丝杆进行驱动，可以沿基台升降导轨上下运动；所述基台升降丝杆固定在基台升降丝杆固定端上，所述基台升降导轨固定在基台升降导轨固定块上；所述基台限位块设有接触传感器，用于控制基台的行程不超过一定范围。

作为本发明的进一步改进，所述喷嘴由喷嘴连接曲梁固定，喷嘴运动的三个自由度通过喷嘴第一转轴、喷嘴第二转轴和喷嘴第三转轴控制；所述喷嘴第一转轴、喷嘴第二转轴和喷嘴第三转轴均由对应的电动机驱动控制；所述喷嘴第一转轴经过喷嘴导轨滑块可沿喷嘴Y向运动导轨运动，所述喷嘴导轨滑块的运动由喷嘴Y向运动电动机通过喷嘴Y向运动同步齿形带控制；所述喷嘴Y向运动导轨、喷嘴Y向运动同步齿形带由水射流导轨支撑架进行结构上的支撑固定。