本發(fā)明涉及智能制造裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種3d打印與磨料水射流拋光一體機。

背景技術(shù)：

3d打印機又稱三維打印機(3dp)，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機器，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。3d打印機的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進3d打印機中，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。3d打印機與傳統(tǒng)打印機最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料，堆疊薄層的形式有多種多樣，可用于打印的介質(zhì)種類多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質(zhì)。3d打印機的分辨率對某些應(yīng)用來說已經(jīng)足夠，但是所打印零部件的彎曲表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣，要獲得更高分辨率的零部件，還需要一些后續(xù)工藝，或打磨，或燒結(jié)，或組裝，或切割，這些過程通常需要大量的手工工作，或換用不同裝置，進行加工處理，影響了3d打印加工生產(chǎn)的效率。

磨料水射流拋光是利用由噴嘴小孔高速噴出的混有細小磨料粒子的拋光液作用于工件表面，通過磨料粒子的高速碰撞剪切作用達到磨削去除材料，通過控制拋光液噴射時的壓力、角度及噴射時間等工藝參數(shù)來定量修正工件表面粗糙度的拋光加工工藝。

針對3d打印的零部件在打印之后還需要打磨處理等后續(xù)工藝的問題，為了提高生產(chǎn)效率，基于3d打印和磨料水射流拋光技術(shù)的特點，研制一種3d打印與磨料水射流拋光一體機，實現(xiàn)3d打印得到的零部件能夠直接進行快速高效地拋光處理，具有十分重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種3d打印與磨料水射流拋光一體機，克服了現(xiàn)有技術(shù)的困難，將3d打印和磨料水射流拋光相結(jié)合，提高成型尺寸精度和工件表面光潔度，彌補單一的熔融沉積技術(shù)在此方面的缺陷，增強3d打印零部件的精確度，提高生產(chǎn)加工的效率。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案：所述一種3d打印與磨料水射流拋光一體機包括底座、外殼、換位滑臺、換位導(dǎo)軌、換位導(dǎo)軌左側(cè)固定端、換位電動機、換位導(dǎo)軌右側(cè)固定端、換位滑臺絲桿、換位支撐件、換位工作臺、基臺、基臺升降導(dǎo)軌、基臺升降電動機、基臺升降絲桿、基臺升降絲桿固定端、基臺升降導(dǎo)軌固定塊、基臺限位塊、噴嘴、噴嘴第一轉(zhuǎn)軸、噴嘴第二轉(zhuǎn)軸、噴嘴第三轉(zhuǎn)軸、噴嘴連接曲梁、噴嘴導(dǎo)軌滑塊、噴嘴y向運動導(dǎo)軌、噴嘴y向運動同步齒形帶、噴嘴y向運動電動機、水射流導(dǎo)軌支撐架、3d打印噴頭、風(fēng)扇、打印機模塊、打印機x向運動電動機、同步齒形帶i、同步齒形帶轉(zhuǎn)軸、同步齒形帶ii、打印機x向滑塊、打印機支撐架、打印機y向運動電動機、打印機y向運動導(dǎo)軌、同步齒形帶iii；所述換位滑臺可沿換位導(dǎo)軌在x方向移動。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述換位導(dǎo)軌左側(cè)固定在換位導(dǎo)軌左側(cè)固定端上，右側(cè)固定在換位導(dǎo)軌右側(cè)固定端上；所述換位電動機置于換位導(dǎo)軌左側(cè)固定端的右面，用于驅(qū)動換位滑臺絲桿；所述換位支撐件與換位滑臺固定，所述換位工作臺與換位支撐件固定，所述換位滑臺絲桿通過驅(qū)動換位滑臺進而帶著換位工作臺沿x向進行移動；所述換位工作臺的下表面設(shè)有電磁鐵，可用于控制與基臺進行固定。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述基臺設(shè)有兩個，左右對稱放置在換位工作臺的下方；所述兩個基臺上分別開有兩個u形槽，用于換位支撐件的嵌入與移出；所述基臺由基臺升降電動機通過基臺升降絲桿進行驅(qū)動，可以沿基臺升降導(dǎo)軌上下運動；所述基臺升降絲桿固定在基臺升降絲桿固定端上，所述基臺升降導(dǎo)軌固定在基臺升降導(dǎo)軌固定塊上；所述基臺限位塊設(shè)有接觸傳感器，用于控制基臺的行程不超過一定范圍。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述噴嘴由噴嘴連接曲梁固定，噴嘴運動的三個自由度通過噴嘴第一轉(zhuǎn)軸、噴嘴第二轉(zhuǎn)軸和噴嘴第三轉(zhuǎn)軸控制；所述噴嘴第一轉(zhuǎn)軸、噴嘴第二轉(zhuǎn)軸和噴嘴第三轉(zhuǎn)軸均由對應(yīng)的電動機驅(qū)動控制；所述噴嘴第一轉(zhuǎn)軸經(jīng)過噴嘴導(dǎo)軌滑塊可沿噴嘴y向運動導(dǎo)軌運動，所述噴嘴導(dǎo)軌滑塊的運動由噴嘴y向運動電動機通過噴嘴y向運動同步齒形帶控制；所述噴嘴y向運動導(dǎo)軌、噴嘴y向運動同步齒形帶由水射流導(dǎo)軌支撐架進行結(jié)構(gòu)上的支撐固定。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述打印機模塊上設(shè)有3d打印噴頭和風(fēng)扇；所述打印機x向電動機驅(qū)動同步齒形帶i運動，并通過同步齒形帶轉(zhuǎn)軸把運動傳遞到同步齒形帶ii上，進而驅(qū)動打印機x向滑塊沿x向移動；所述打印機y向運動電動機、打印機y向運動導(dǎo)軌和同步齒形帶iii均由打印機x向滑塊支撐，在打印機y向運動電動機的驅(qū)動下，打印機模塊由同步齒形帶iii驅(qū)動，沿打印機y向運動導(dǎo)軌運動，實現(xiàn)打印機模塊運動的兩個自由度；所述打印機支撐架用于為同步齒形帶ii和打印機x向滑塊提供結(jié)構(gòu)上的力學(xué)支撐。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點在于：所述一種3d打印與磨料水射流拋光一體機根據(jù)了一種全新的理念，將3d打印與磨料水射流拋光在結(jié)構(gòu)上巧妙的進行一體化設(shè)計，提高成型尺寸精度和工件表面光潔度，彌補單一的熔融沉積技術(shù)在此方面的缺陷，增強3d打印零部件的精確度，改善工件的加工質(zhì)量。該3d打印與磨料水射流拋光一體機能夠提高加工生產(chǎn)的效率，節(jié)省加工成本，具有結(jié)構(gòu)合理、操作方便、經(jīng)濟實用等特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明公開的一種3d打印與磨料水射流拋光一體機的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明公開的一種3d打印與磨料水射流拋光一體機的結(jié)構(gòu)的主視圖。

圖3為本發(fā)明公開的一種3d打印與磨料水射流拋光一體機的結(jié)構(gòu)的俯視圖。

附圖標(biāo)記說明：1-底座、2-外殼、3-換位滑臺、4-換位導(dǎo)軌、5-換位導(dǎo)軌左側(cè)固定端、6-換位電動機、7-換位導(dǎo)軌右側(cè)固定端、8-換位滑臺絲桿、9-換位支撐件、10-換位工作臺、11-基臺、12-基臺升降導(dǎo)軌、13-基臺升降電動機、14-基臺升降絲桿、15-基臺升降絲桿固定端、16-基臺升降導(dǎo)軌固定塊、17-基臺限位塊、18-噴嘴、19-噴嘴第一轉(zhuǎn)軸、20-噴嘴第二轉(zhuǎn)軸、21-噴嘴第三轉(zhuǎn)軸、22-噴嘴連接曲梁、23-噴嘴導(dǎo)軌滑塊、24-噴嘴y向運動導(dǎo)軌、25-噴嘴y向運動同步齒形帶、26-噴嘴y向運動電動機、27-水射流導(dǎo)軌支撐架、28-3d打印噴頭、29-風(fēng)扇、30-打印機模塊、31-打印機x向運動電動機、32-同步齒形帶i、33-同步齒形帶轉(zhuǎn)軸、34-同步齒形帶ii、35-打印機x向滑塊、36-打印機支撐架、37-打印機y向運動電動機、38-打印機y向運動導(dǎo)軌、39-同步齒形帶iii。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的說明，以使本發(fā)明的特性和優(yōu)點更為明顯。

根據(jù)附圖，本發(fā)明提供了一種3d打印與磨料水射流拋光一體機，該3d打印與磨料水射流拋光一體機包括底座1、外殼2、換位滑臺3、換位導(dǎo)軌4、換位導(dǎo)軌左側(cè)固定端5、換位電動機6、換位導(dǎo)軌右側(cè)固定端7、換位滑臺絲桿8、換位支撐件9、換位工作臺10、基臺11、基臺升降導(dǎo)軌12、基臺升降電動機13、基臺升降絲桿14、基臺升降絲桿固定端15、基臺升降導(dǎo)軌固定塊16、基臺限位塊17、噴嘴18、噴嘴第一轉(zhuǎn)軸19、噴嘴第二轉(zhuǎn)軸20、噴嘴第三轉(zhuǎn)軸21、噴嘴連接曲梁22、噴嘴導(dǎo)軌滑塊23、噴嘴y向運動導(dǎo)軌24、噴嘴y向運動同步齒形帶25、噴嘴y向運動電動機26、水射流導(dǎo)軌支撐架27、3d打印噴頭28、風(fēng)扇29、打印機模塊30、打印機x向運動電動機31、同步齒形帶i32、同步齒形帶轉(zhuǎn)軸33、同步齒形帶ii34、打印機x向滑塊35、打印機支撐架36、打印機y向運動電動機37、打印機y向運動導(dǎo)軌38、同步齒形帶iii39；所述換位滑臺3可沿換位導(dǎo)軌4在x方向移動。所述換位導(dǎo)軌4左側(cè)固定在換位導(dǎo)軌左側(cè)固定端5上，右側(cè)固定在換位導(dǎo)軌右側(cè)固定端7上；所述換位電動機6置于換位導(dǎo)軌左側(cè)固定端5的右面，用于驅(qū)動換位滑臺絲桿8；所述換位支撐件9與換位滑臺3固定，所述換位工作臺10與換位支撐件9固定，所述換位滑臺絲桿8通過驅(qū)動換位滑臺3進而帶著換位工作臺10沿x向進行移動；所述換位工作臺10的下表面設(shè)有電磁鐵，可用于控制與基臺11進行固定。所述基臺11設(shè)有兩個，左右對稱放置在換位工作臺10的下方；所述兩個基臺11上分別開有兩個u形槽，用于換位支撐件9的嵌入與移出；所述基臺11由基臺升降電動機13通過基臺升降絲桿14進行驅(qū)動，可以沿基臺升降導(dǎo)軌12上下運動；所述基臺升降絲桿14固定在基臺升降絲桿固定端15上，所述基臺升降導(dǎo)軌12固定在基臺升降導(dǎo)軌固定塊16上；所述基臺限位塊17設(shè)有接觸傳感器，用于控制基臺11的行程不超過一定范圍。所述噴嘴18由噴嘴連接曲梁22固定，噴嘴18運動的三個自由度通過噴嘴第一轉(zhuǎn)軸19、噴嘴第二轉(zhuǎn)軸20和噴嘴第三轉(zhuǎn)軸21控制；所述噴嘴第一轉(zhuǎn)軸19、噴嘴第二轉(zhuǎn)軸20和噴嘴第三轉(zhuǎn)軸21均由對應(yīng)的電動機驅(qū)動控制；所述噴嘴第一轉(zhuǎn)軸19經(jīng)過噴嘴導(dǎo)軌滑塊23可沿噴嘴y向運動導(dǎo)軌24運動，所述噴嘴導(dǎo)軌滑塊23的運動由噴嘴y向運動電動機26通過噴嘴y向運動同步齒形帶25控制；所述噴嘴y向運動導(dǎo)軌24、噴嘴y向運動同步齒形帶25由水射流導(dǎo)軌支撐架27進行結(jié)構(gòu)上的支撐固定。所述打印機模塊30上設(shè)有3d打印噴頭28和風(fēng)扇29；所述打印機x向電動機31驅(qū)動同步齒形帶i32運動，并通過同步齒形帶轉(zhuǎn)軸33把運動傳遞到同步齒形帶ii34上，進而驅(qū)動打印機x向滑塊35沿x向移動；所述打印機y向運動電動機37、打印機y向運動導(dǎo)軌38和同步齒形帶iii39均由打印機x向滑塊35支撐，在打印機y向運動電動機37的驅(qū)動下，打印機模塊30由同步齒形帶iii39驅(qū)動，沿打印機y向運動導(dǎo)軌38運動，實現(xiàn)打印機模塊30運動的兩個自由度；所述打印機支撐架36用于為同步齒形帶ii34和打印機x向滑塊35提供結(jié)構(gòu)上的力學(xué)支撐。

具體應(yīng)用時，如附圖所示，接通該3d打印與磨料水射流拋光一體機裝置的電源，首先進行3d打印的加工，通過控制面板，控制基臺升降電動機13，帶動基臺升降絲桿14，將基臺11沿著基臺升降導(dǎo)軌12移動到最低端，基臺11接觸到帶有接觸傳感器的基臺限位塊17，自動停止移動；控制換位電動機6的運轉(zhuǎn)，帶動換位滑臺絲桿8，將換位工作臺10由初始位置的最右端移動到左側(cè)的基臺11的正上方，開啟換位工作臺10的電磁鐵裝置，使換位工作臺10固定在左側(cè)的基臺11上?？刂崎_啟打印機模塊30的運作，由控制電路根據(jù)預(yù)設(shè)模型進行3d打印的加工，其中，風(fēng)扇29具有為打印機模塊30提供散熱的功能，打印機模塊30的運動具有兩個自由度，打印機x向電動機31驅(qū)動同步齒形帶i32運動，并通過同步齒形帶轉(zhuǎn)軸33把運動傳遞到同步齒形帶ii34上，進而驅(qū)動打印機x向滑塊35沿x向移動；在打印機y向運動電動機37的驅(qū)動下，打印機模塊30由同步齒形帶iii驅(qū)動，沿打印機y向運動導(dǎo)軌38運動；基臺11的升降由基臺升降電動機13控制。完成了3d打印的加工之后，控制基臺升降電動機13，帶動基臺升降絲桿14，將基臺11沿著基臺升降導(dǎo)軌12移動到最低端，基臺11接觸到帶有接觸傳感器的基臺限位塊17，自動停止移動；關(guān)閉換位工作臺10的電磁鐵裝置，換位工作臺10與基臺11的固定連接得到釋放；控制換位電動機6的運轉(zhuǎn)，帶動換位滑臺絲桿8，將換位工作臺10移動到右側(cè)的基臺11的正上方，開啟換位工作臺10的電磁鐵裝置，使換位工作臺10固定在右側(cè)的基臺11上?？刂崎_啟水射流加工模塊的運作，噴嘴18運動的三個自由度通過噴嘴第一轉(zhuǎn)軸19、噴嘴第二轉(zhuǎn)軸20和噴嘴第三轉(zhuǎn)軸21控制，結(jié)合噴嘴第一轉(zhuǎn)軸19經(jīng)過噴嘴導(dǎo)軌滑塊23可沿噴嘴y向運動導(dǎo)軌24的運動，以及基臺11的升降運動，實現(xiàn)水射流拋光加工的五個自由度。加工結(jié)束后，切斷所有電源，清理加工現(xiàn)場，對各部分進行清潔、干燥等處理，并定期進行相應(yīng)的維護和保養(yǎng)，以供下次加工繼續(xù)使用。本發(fā)明提出了一種全新的理念，將3d打印與磨料水射流拋光在結(jié)構(gòu)上巧妙的進行一體化設(shè)計，提高了加工生產(chǎn)的效率，大大節(jié)省了加工成本，具有明顯的優(yōu)點。

以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構(gòu)成任何限制。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其它實施方式。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。