一種3d打印加工中心的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種3D打印加工中心，其特征在于：包括CNC控制中心、機座、打印頭、加工機構、工作臺、X軸向移動機構、Y軸向移動機構及Z軸向移動機構，所述X軸向移動機構及Z軸向移動機構設置于機座內，所述Y軸向移動機構設置于X軸向移動機構上，所述工作臺設置于Y軸向移動機構上，所述Z軸向移動機構上設有支撐臂，所述打印頭及加工機構設置于支撐臂上，且打印頭與支撐臂間設有使打印頭升降的升降機構，所述X軸向移動機構、Y軸向移動機構、Z軸向移動機構、升降機構、打印頭及加工機構均通過CNC控制中心控制。
【專利說明】—種3D打印加工中心
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種3D打印設備，特別是一種3D打印加工中心。
【背景技術】
[0002]目前主流的打印方式是通過打印機通過讀取預存的產品的橫截面信息，然后用融化的原材料將這些截面逐層地打印出來，原材料通常采用絲材或棒材等。
[0003]絲材由純凈的塑料組成，能夠拉絲的材料有限，而且純凈材料不能添加添加劑，因而不能滿足對材料有要求的3 D打印產品，因而現在多采用棒材打印，棒材粗，可以添加多種添加劑(如玻纖、納米陶瓷粉末等)，形成具有特殊功用的復合材料，可選性大，甚至可以采用金屬材料，可以滿足3D打印產品對材料的高要求，但是棒材打印的層較厚，因而打印出的產品的精度不夠高。
[0004]而且在打印過程中，因為溫度或設備精度的問題，打印出的產品會不太理想，如果需要得到較高精度和光潔度的產品，打印機打印的層的厚度不能厚，但是相對地所需的打印時間也很長，但是如果在打印的同時可以即時通過加工來修正精度，既解決上述問題，同時還能將打印機打印的層的厚度提高，出現偏差時即時通過加工設備修正，不僅提高了打印速度，還提高了打印精度。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種3D打印加工中心。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0007]一種3D打印加工中心，其特征在于:包括CNC控制中心、機座、打印頭、加工機構、工作臺、X軸向移動機構、Y軸向移動機構及Z軸向移動機構，
[0008]所述X軸向移動機構及Z軸向移動機構設置于機座內，所述Y軸向移動機構設置于X軸向移動機構上，所述工作臺設置于Y軸向移動機構上，所述Z軸向移動機構上設有支撐臂，所述打印頭及加工機構設置于支撐臂上，且打印頭與支撐臂間設有使打印頭升降的升降機構，
[0009]所述X軸向移動機構、Y軸向移動機構、Z軸向移動機構、升降機構、打印頭及加工機構均通過CNC控制中心控制。
[0010]所述X軸向移動機構包括X軸電機、X軸滑軸、X軸絲桿及X軸螺母，所述X軸電機與X軸絲桿連接，所述X軸滑軸固定于機座內。
[0011]所述Y軸向移動機構包括底座、Y軸電機、Y軸滑軸、Y軸絲桿及Y軸螺母，所述Y軸電機與Y軸絲桿連接，所述Y軸滑軸與底座滑動配合，且底座固定于X軸螺母上，所述工作臺于Y軸螺母固定連接。
[0012]所述所述Z軸向移動機構包括Z軸電機、Z軸滑軸、Z軸絲桿及Z軸螺母，所述Z軸電機與X軸絲桿連接，所述Z軸滑軸固定于機座內，所述支撐臂固定于Z軸螺母上，且支撐臂與Z軸滑軸滑動配合。
[0013]所述加工機構包括加工電機，加工電機的動力輸出軸上設有夾具套，夾具套上夾有銑刀。
[0014]所述升降機構包括升降座、升降絲桿、與升降絲桿配合的升降螺母及固定于支撐臂上的支架，支架上固定有升降電機及升降滑軸，所述升降絲桿通過軸承與支架連接，所述升降電機通過傳動機構與升降絲桿連接并驅動其轉動，所述升降座與升降螺母固定，所述打印頭固定于升降座上。
[0015]所述傳動機構包括與升降電機的動力輸出軸固定的主動齒輪及與升降絲桿固定的從動齒輪，且主動齒輪與從動齒輪相嚙合。
[0016]所述機座由兩互相垂直的方形殼體構成，殼體一面開口，所述X軸向移動機構及Y軸向移動機構均設置于對應的殼體內。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型包括CNC控制中心、機座、打印頭、加工機構、工作臺、打印頭、加工機構、X軸向移動機構、Y軸向移動機構及Z軸向移動機構。
[0018]通過X軸向移動機構、Y軸向移動機構及Z軸向移動機構能夠實現打印頭及加工機構在三維空間的精確移動，并且打印頭及加工機構共享一套移動機構，不僅節省空間，讓設備實現小型化、移動及攜帶都很方便，而且成本更低；通過CNC控制中心能夠準確控制上述移動機構，實現X軸、Y軸及Z軸三軸聯動，打印出任意形狀的產品，在加工時通過升降機構將打印頭升起，通過加工機構既可實現全方位的加工。
[0019]那么，我們在打印時可以將打印機打印的層的厚度提高，從而可以大大提高打印速度，雖然層的厚度提高后產品的形狀的精度會降低，結合加工機構的即時加工修正，我們可以得到精度也符合要求的廣品，從而在整體上不僅提聞了廣品的精度，也提聞了打印的效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0021]圖1是本實用新型的整體視圖；
[0022]圖2是本實用新型的部分結構視圖；
[0023]圖3是升降機構及打印頭的結構視圖。
【具體實施方式】
[0024]參照圖1至圖3，本實用新型公開了一種3 D打印加工中心，主要包括CNC控制中心(圖中未示出)、機座1、打印頭2、加工機構3、工作臺4、X軸向移動機構、Y軸向移動機構及Z軸向移動機構。
[0025]機座I由兩互相垂直的方形殼體構成，機座I整體為“L”形結構，殼體一面開口，所述X軸向移動機構設置于底面的殼體內，而Y軸向移動機構設置于豎直的殼體內，上述結構充分利用了機座I的內部空間，使設備整體更加小型化。
[0026]所述Y軸向移動機構設置于X軸向移動機構上，所述工作臺4設置于Y軸向移動機構上，因而通過X軸向移動機構及Y軸向移動機構的組合移動，實現工作臺4在平面內的任意坐標點的移動，所述Z軸向移動機構上設有支撐臂5，所述打印頭2及加工機構3設置于支撐臂5上，通過Z軸向移動機構實現打印頭2及加工機構3的上下移動，工作臺4相對于打印頭2及加工機構3能夠實現Z軸方向的上下移動，從而在三維空間中的任意坐標點的移動；且打印頭2與支撐臂5間設有使打印頭2升降的升降機構，因而在加工機構3加工時可以避免打印頭2對加工過程的阻礙，便于加工。所述X軸向移動機構、Y軸向移動機構、Z軸向移動機構、升降機構、打印頭2及加工機構3均通過CNC控制中心控制，通過CNC控制中心能夠準確控制上述移動機構，從而實現準確的協調動做。
[0027]于本具體實施中，
[0028]具體的:X軸向移動機構包括X軸電機(圖中未示出)、X軸滑軸6、X軸絲桿7及X軸螺母8，所述X軸電機與X軸絲桿7連接，所述X軸滑軸6固定于機座I內。
[0029]具體的:Y軸向移動機構包括底座9、Y軸電機10、Y軸滑軸11、Y軸絲桿(圖中未示出)及Y軸螺母12，所述Y軸電機10與Y軸絲桿連接，所述Y軸滑軸11與底座9滑動配合，且底座9固定于X軸螺母8上，所述工作臺4于Y軸螺母12固定連接。
[0030]具體的a軸向移動機構包括Z軸電機13、Z軸滑軸14、Z軸絲桿15及Z軸螺母16，所述Z軸電機13與X軸絲桿7連接，所述Z軸滑軸14固定于機座I內，所述支撐臂5固定于Z軸螺母16上，且支撐臂5與Z軸滑軸14滑動配合。
[0031]上述傳動方式只是本申請的一種具體描述方式，并不對整體構成限制，其還有多種其他的替代方式，如滑軸可以采用直線導軌代替，或是燕尾槽與燕尾塊的滑動配合代替，絲桿可以采用螺紋桿代替等。
[0032]如圖所示，本實例中加工機構3包括兩個分別位于打印頭2兩側的加工電機17，力口工電機17的動力輸出軸上設有夾具套18，夾具套18上夾有銑刀19，上述結構簡單易裝配，對于加工塑料熔成的產品其強度及穩定度都足夠，雙加工電機17的設置，不僅在某些產品可以同時進行銑削，而且兩個夾具套18上可以安裝不同的刀具，從而實現不同加工方式的混合加工，如一個裝銑刀、另一個裝車刀或一個裝鏜刀、另一個裝插刀，節省了換刀時間，力口工效率也很高。
[0033]本實例中，升降機構包括升降座20、升降絲桿21、與升降絲桿21配合的升降螺母22及固定于支撐臂5上的支架23，支架23上固定有升降電機24及升降滑軸25，所述升降絲桿21通過軸承與支架23連接，所述升降電機24通過傳動機構與升降絲桿21連接并驅動其轉動，所述升降座20與升降螺母22固定，所述打印頭2固定于升降座20上，所述傳動機構包括與升降電機24的動力輸出軸固定的主動齒輪26及與升降絲桿21固定的從動齒輪27，且主動齒輪26與從動齒輪27相嚙合，主動齒輪26及從動齒輪27選用了傘齒輪，因而動力輸出方向和傳輸方向可以變換九十度，便于整機的小型化設計，在加工時通過升降電機24驅動升降絲桿21轉動，從而使升降螺母22帶動升降座20沿降升降滑軸25升降，從而將打印頭2升起，通過加工機構3既可實現全方位的加工。
[0034]以上對本實用新型實施例所提供的一種3D打印加工中心，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
【權利要求】
1.一種3D打印加工中心，其特征在于:包括CNC控制中心、機座、打印頭、加工機構、工作臺、X軸向移動機構、Y軸向移動機構及Z軸向移動機構， 所述X軸向移動機構及Z軸向移動機構設置于機座內，所述Y軸向移動機構設置于X軸向移動機構上，所述工作臺設置于Y軸向移動機構上，所述Z軸向移動機構上設有支撐臂，所述打印頭及加工機構設置于支撐臂上，且打印頭與支撐臂間設有使打印頭升降的升降機構， 所述X軸向移動機構、Y軸向移動機構、Z軸向移動機構、升降機構、打印頭及加工機構均通過CNC控制中心控制。
2.根據權利要求1所述的一種3D打印加工中心，其特征在于:所述X軸向移動機構包括X軸電機、X軸滑軸、X軸絲桿及X軸螺母，所述X軸電機與X軸絲桿連接，所述X軸滑軸固定于機座內。
3.根據權利要求2所述的一種3D打印加工中心，其特征在于:所述Y軸向移動機構包括底座、Y軸電機、Y軸滑軸、Y軸絲桿及Y軸螺母，所述Y軸電機與Y軸絲桿連接，所述Y軸滑軸與底座滑動配合，且底座固定于X軸螺母上，所述工作臺于Y軸螺母固定連接。
4.根據權利要求1所述的一種3D打印加工中心，其特征在于:所述所述Z軸向移動機構包括Z軸電機、Z軸滑軸、Z軸絲桿及Z軸螺母，所述Z軸電機與X軸絲桿連接，所述Z軸滑軸固定于機座內，所述支撐臂固定于Z軸螺母上，且支撐臂與Z軸滑軸滑動配合。
5.根據權利要求1所述的一種3D打印加工中心，其特征在于:所述加工機構包括加工電機，加工電機的動力輸出軸上設有夾具套，夾具套上夾有銑刀。
6.根據權利要求1所述的一種3D打印加工中心，其特征在于:所述升降機構包括升降座、升降絲桿、與升降絲桿配合的升降螺母及固定于支撐臂上的支架，支架上固定有升降電機及升降滑軸，所述升降絲桿通過軸承與支架連接，所述升降電機通過傳動機構與升降絲桿連接并驅動其轉動，所述升降座與升降螺母固定，所述打印頭固定于升降座上。
7.根據權利要求6所述的一種3D打印加工中心，其特征在于:所述傳動機構包括與升降電機的動力輸出軸固定的主動齒輪及與升降絲桿固定的從動齒輪，且主動齒輪與從動齒輪相哨合。
8.根據權利要求6所述的一種3D打印加工中心，其特征在于:所述機座由兩互相垂直的方形殼體構成，殼體一面開口，所述X軸向移動機構及Y軸向移動機構均設置于對應的殼體內。
【文檔編號】B29C67/00GK204136438SQ201420532927
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月16日 優先權日:2014年9月16日
【發明者】王奉瑾, 戴雪青 申請人:王奉瑾