一種金屬零件3d打印數(shù)控機(jī)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)控機(jī)床，尤其是一種能夠?qū)崿F(xiàn)金屬堆焊與金屬切削兩種加工方式結(jié)合的數(shù)控機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002]混合加工是在一臺(tái)設(shè)備上可完成兩種不同機(jī)理的加工過程，如增材制造和切削加工混合，電加工和超聲波加工混合等?；旌霞庸み^程的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，顯著改善了難加工材料、工件的可加工性，減少了過程力和刀具/工具磨損，對(duì)加工零件的復(fù)雜表面完整性起到積極作用，為制作、維護(hù)異型、模型、模具等產(chǎn)品有莫大的益處。
[0003]其中一種，DMG M0RI的LASERTEC 65 3D，是將激光堆焊技術(shù)與5軸銑削技術(shù)集于一體，構(gòu)成獨(dú)特的混合加工機(jī)床。LASERTEC 65 3D配有激光器進(jìn)行激光堆焊，同時(shí)還借助5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床進(jìn)行高精度的銑削加工。
[0004]混合加工機(jī)床不僅擁有數(shù)控銑床優(yōu)點(diǎn)，如高精度和高表面質(zhì)量，還有粉末堆焊技術(shù)的靈活性和堆焊速度快的優(yōu)點(diǎn)。例如，對(duì)于整體構(gòu)件，需要銑削切除的金屬比例達(dá)95%，而用增材方法僅在需要的地方堆焊。這將大幅節(jié)省貴重的工件材料和降低加工成本。
[0005]但是，上述的混合加工機(jī)床采用的是激光堆焊技術(shù)，其制造和維護(hù)成本高，并且焊接速到較慢，繼而未能有效地大規(guī)模推廣，如何提供一種更為簡(jiǎn)便、成本低廉的焊接、復(fù)合加工機(jī)床，已經(jīng)成為一大課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有復(fù)合加工作用、使用效果好，并且制造成本、維護(hù)成本低廉的數(shù)控機(jī)床。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種數(shù)控機(jī)床，包括機(jī)架，機(jī)架的上部設(shè)有用于安裝刀具的主軸，機(jī)架的中下部設(shè)有用于放置工件的工作臺(tái)，主軸和工作臺(tái)分別連接有動(dòng)作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)架內(nèi)設(shè)有用于主軸更換不同刀具的加工刀庫，刀庫位于主軸側(cè)邊的機(jī)架上，機(jī)架內(nèi)還設(shè)有熔絲式金屬熱熔焊槍，該熔絲式金屬熱熔焊槍通過與主軸上的刀具更換機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的換取機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，當(dāng)主軸更換上熔絲式金屬熱熔焊槍時(shí)，實(shí)現(xiàn)通過金屬焊絲進(jìn)行焊接或者堆焊，當(dāng)焊接或者堆焊到一定程度后，主軸更換為相應(yīng)的刀具進(jìn)行所需的加工。
[0008]進(jìn)一步，所述工作臺(tái)上安裝有金屬熱熔冷卻裝置，冷卻裝置的上方有金屬熱熔操作面，能夠快速冷卻堆焊的金屬，實(shí)現(xiàn)快速加工。
[0009]優(yōu)選地，所述熔絲式金屬熱熔焊槍的換取機(jī)構(gòu)包括一安裝在機(jī)架上的氣缸，氣缸的推拉桿前端連接有安裝在機(jī)架上的擺臂式焊槍更換支架，便于收藏和展開更換。
[0010]優(yōu)選地，所述的熔絲式金屬熱熔焊槍為二氧化碳電弧焊槍或者氬氣保護(hù)焊槍，其配備設(shè)備常規(guī)。
[0011]優(yōu)選地，所述的金屬熱熔冷卻裝置為水循環(huán)冷卻裝置。
[0012]優(yōu)選地，所述的用于放置工件的工作臺(tái)為五軸式搖籃工作臺(tái)，熔絲后金屬往下流，通過五軸式搖籃結(jié)構(gòu)使增材料的矢量保持往沿垂向上，來迎接不斷向下流的金屬，實(shí)現(xiàn)多方向角度的堆焊增加。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:不但能夠?qū)饘倭慵M(jìn)行增材和切削加工的復(fù)合加工，而且是利用傳統(tǒng)的焊接工藝，堆焊成型，大大提高鑄造零件的生產(chǎn)貨期，同時(shí)與激光噴粉相比，其焊槍設(shè)備常見，配備成本低廉，能夠極為有效地提高生產(chǎn)效益。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0015]圖1是本發(fā)明數(shù)控機(jī)床的參考示意圖；
圖2是本發(fā)明數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
圖4是本發(fā)明焊槍的工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照?qǐng)D1-圖4，本發(fā)明的一種數(shù)控機(jī)床，包括機(jī)架1，機(jī)架1的上部設(shè)有用于安裝刀具的主軸2，機(jī)架1的中下部設(shè)有用于放置工件的工作臺(tái)3，主軸2和工作臺(tái)3分別連接有動(dòng)作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，比如五軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，因?yàn)檫@些動(dòng)作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是現(xiàn)有的常規(guī)結(jié)構(gòu)，在此不再
敘述。
[0017]機(jī)架1內(nèi)設(shè)有用于主軸更換不同刀具的加工刀庫4，刀庫4位于主軸2側(cè)邊的機(jī)架1上，機(jī)架1內(nèi)還設(shè)有熔絲式金屬熱熔焊槍5，該熔絲式金屬熱熔焊槍5通過與主軸2上的刀具更換機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的換取機(jī)構(gòu)6安裝在機(jī)架1上。
[0018]進(jìn)一步，所述工作臺(tái)3上安裝有金屬熱熔冷卻裝置7，冷卻裝置7的上方有金屬熱熔操作面70，能夠快速冷卻堆焊的金屬，實(shí)現(xiàn)快速加工。優(yōu)選地，所述的金屬熱熔冷卻裝置7為水循環(huán)冷卻裝置，快速散熱，有效阻隔熱量傳遞到A/C軸。
[0019]其中，參照?qǐng)D4，所述的熔絲式金屬熱熔焊槍5為二氧化碳電弧焊槍，其配備設(shè)備常規(guī)，包括槍頭50、焊絲輸送管51 (為自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)，輸送金屬電焊絲55和二氧化碳保護(hù)氣體)和主軸連接架52。
[0020]當(dāng)然，該熔絲式金屬熱熔焊槍5也可以是氬氣保護(hù)焊槍，只要是熔絲式焊接即可。
[0021]參照?qǐng)D3，優(yōu)選地，所述熔絲式金屬熱熔焊槍5的換取機(jī)構(gòu)6包括一安裝在機(jī)架上的氣缸60，氣缸60的推拉桿61前端連接有安裝在機(jī)架1上的擺臂式焊槍更換支架62，便于收藏和展開更換，如在圖中，擺臂式焊槍更換支架62為虛線的，則指示為處于將焊槍擺出而準(zhǔn)備更換安裝在主軸底下的狀態(tài)，而擺臂式焊槍更換支架62為實(shí)線的，則焊槍為處于收藏狀態(tài)。
[0022]優(yōu)選地，所述熔絲式金屬熱熔焊槍5通過設(shè)置相對(duì)于刀庫4另一側(cè)的換取機(jī)構(gòu)6安裝在機(jī)架1內(nèi)腔上，使得結(jié)構(gòu)更為合理、緊湊。
[0023]當(dāng)主軸2更換上熔絲式金屬熱熔焊槍5時(shí)，實(shí)現(xiàn)通過金屬焊絲進(jìn)行焊接或者堆焊，當(dāng)焊接或者堆焊到一定程度后，主軸更換為相應(yīng)的刀具進(jìn)行所需的加工。
[0024]另外，跟為優(yōu)選地，所述的用于放置工件的工作臺(tái)3為五軸式搖籃工作臺(tái)，熔絲后金屬往下流，通過五軸式搖籃結(jié)構(gòu)使增材料的矢量保持往沿垂向上，來迎接不斷向下流的金屬，實(shí)現(xiàn)多方向角度的堆焊增加。
[0025]當(dāng)然，上述實(shí)施方式并不是對(duì)本發(fā)明的唯一限定，其它等同技術(shù)方案也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬零件3D打印數(shù)控機(jī)床，其特征在于:包括機(jī)架，機(jī)架的上部設(shè)有用于安裝刀具的主軸，機(jī)架的中下部設(shè)有用于放置工件的工作臺(tái)，主軸和工作臺(tái)分別連接有動(dòng)作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)架內(nèi)設(shè)有用于主軸更換不同刀具的加工刀庫，刀庫位于主軸側(cè)邊的機(jī)架上，機(jī)架內(nèi)還設(shè)有熔絲式金屬熱熔焊槍，該熔絲式金屬熱熔焊槍通過與主軸上的刀具更換機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的換取機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，當(dāng)主軸更換上熔絲式金屬熱熔焊槍時(shí)，實(shí)現(xiàn)通過金屬焊絲進(jìn)行焊接或者堆焊，當(dāng)焊接或者堆焊到一定程度后，主軸更換為相應(yīng)的刀具進(jìn)行所需的加工。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬零件3D打印數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述工作臺(tái)上安裝有金屬熱熔冷卻裝置，冷卻裝置的上方有金屬熱熔操作面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬零件3D打印數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述熔絲式金屬熱熔焊槍的換取機(jī)構(gòu)包括一安裝在機(jī)架上的氣缸，氣缸的推拉桿前端連接有安裝在機(jī)架上的擺臂式焊槍更換支架。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬零件3D打印數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述的熔絲式金屬熱熔焊槍為二氧化碳電弧焊槍或者氬氣保護(hù)焊槍。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬零件3D打印數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述的金屬熱熔冷卻裝置為水循環(huán)冷卻裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬零件3D打印數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述熔絲式金屬熱熔焊槍通過設(shè)置相對(duì)于刀庫另一側(cè)的換取機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架內(nèi)腔上。7.根據(jù)權(quán)利要求1任一所述的一種金屬零件3D打印數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述的熔絲式金屬熱熔焊槍包括有自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的一種金屬零件3D打印數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述的用于放置工件的工作臺(tái)為五軸式搖籃工作臺(tái)，熔絲后金屬往下流，通過五軸式搖籃結(jié)構(gòu)使增材料的矢量保持往沿垂向上，來迎接不斷向下流的金屬，實(shí)現(xiàn)多方向角度的堆焊增加。
【專利摘要】一種金屬零件3D打印數(shù)控機(jī)床。本發(fā)明公開了一種數(shù)控機(jī)床，包括機(jī)架、主軸和工作臺(tái)，主軸和工作臺(tái)分別連接有動(dòng)作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)架內(nèi)設(shè)有用于主軸更換不同刀具的加工刀庫，刀庫位于主軸側(cè)邊的機(jī)架上，機(jī)架內(nèi)還設(shè)有熔絲式金屬熱熔焊槍，該熔絲式金屬熱熔焊槍通過與主軸上的刀具更換機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的換取機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，當(dāng)主軸更換上熔絲式金屬熱熔焊槍時(shí)，實(shí)現(xiàn)通過金屬焊絲進(jìn)行焊接或者堆焊，當(dāng)焊接或者堆焊到一定程度后，主軸更換為相應(yīng)的刀具進(jìn)行所需的加工。不但能夠?qū)饘倭慵M(jìn)行增材和切削加工的復(fù)合加工，而且是利用傳統(tǒng)的焊接工藝，堆焊成型，大大提高鑄造零件的生產(chǎn)貨期，同時(shí)與激光噴粉相比，其焊槍設(shè)備常見，配備成本低廉，能夠極為有效地提高生產(chǎn)效益。
【IPC分類】B23P23/04
【公開號(hào)】CN105364493
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510796063
【發(fā)明人】鄺錦富
【申請(qǐng)人】鄺錦富
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月17日