[发明专利]层叠造形装置

说明书

一种层叠造形装置，具备一对第1水平移动机构、设置在一对第1水平移动机构上的台架、安装在台架上的第2水平移动机构、设置在第2水平移动机构上的加工头，造形台配置在一对第1水平移动机构中的一方与另一方之间，第2水平移动机构配置在造形台上侧，加工头具有车刀，车刀构成为能够对层叠造形物的与造形台垂直且彼此垂直的第1基准面和第2基准面以及与造形台平行的第3基准面实施整形，第1至第3基准面是作为将层叠造形物用其他加工机械进行加工时的定位时使用的基准面，加工头可将车刀向与造形台平行的水平2轴方向移动，且在垂直1轴方向上具有中心轴并可旋转。上述装置能够抑制大型化和高成本，同时能够在之后的切削加工中减小加工误差。

技术领域

本发明涉及层叠造形装置。

背景技术

在使用激光的层叠造形方法中，于充满非活性气体的密闭的腔室内的能够在上下方向上移动的造形台上形成非常薄的材料粉体层，通过重复进行在这个材料粉体层的规定位置照射激光使照射位置的材料粉体烧结，将多个烧结层层叠为一体烧结体，以造形所希望的的三维形状。为了实现这种层叠造形方法，使用有层叠造形装置。

例如，如专利文件1所公开的层叠造形装置，除了上述层叠造形方法外，还使用了在垂直1轴和水平2轴方向上可同期移动的铣刀等切削工具，在造形物的造形中途，烧结材料粉体而得到的烧结体的轮廓进行加工以最终得到所需的形状。通过组合所述工序和反复进行该工序形成所希望的层叠造形物。这种层叠造形装置(即复合式加工机械)的优点在于能够用1 个装置形成所希望的层叠造形物。

【现有技术文献】

【专利文件】

专利文件1：日本专利特开2016－113679号公报

然而，在复合式加工机械中有使切削工具适当运作的驱动装置，使得复合式加工机械整体或装有该复合式加工机械整体的腔室趋于变大。例如，当切削工具是铣刀时，复合式加工机械具备移动装置，该移动装置将安装并移动切削工具的加工头适应于垂直1轴方向和水平2轴方向而在3轴方向上移动。除此之外，加工头还需要使切削工具高速旋转的高速旋转机构。此外，进行切削加工的环境是干的状态。干式切削加工是在加工位置不使用切削油和冷却水的切削。由于与使用切削油的湿式切削加工相比，干式切削加工因没有润滑作用而摩擦大，所以需要为了抑制加工中的切削工具的摇摆而在高精度维摇摆精度。因此，对于复合式加工机械，测量安装在加工头上的切削工具的位置的精度、切削工具的长度的精度以及交换工具时安装工具的精度至关重要。此外，由于无法同时进行激光加工和切削加工，因此从生产线的观点来看也是不利的。

另一方面，由于大部分层叠造形装置没有切削机构，因此有必要在造形后将该造形物移动到其他加工装置，进行高精细的切削加工。不搭载切削机构的层叠造形装置虽然与上述复合式加工机械相比能够小型化且在生产线上是有利于实施的，但由于需要刻意地将造形物换装到其他装置中进行加工(即2次加工)，因此与复合式加工机械相比容易在加工时产生大的尺寸上的误差，从而无法将2次加工后的最终产品做成高精度的产品。其结果是，造形物为考虑了位置偏差的设计和造形，且需要设计更大的切削余量等，从而不得不充分设计以考虑2次加工时的位置偏差，层叠造形的加工时间和2次加工的加工时间也会整体上增加。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，提供一种层叠造形装置，该层叠造形装置与以往相比能够抑制大型化和高成本，同时在其后的切削加工中能够减小加工误差。