[发明专利]一种综合性数控3D打印设备及使用方法

权利要求书

1.一种新型综合性数控3D打印设备，包括工作台，所述工作台上设置有龙门架，其特征是：所述龙门架通过悬挂驱动机构一悬挂一组激光烧结金属粉末喷头构件，所述龙门架通过悬挂驱动机构二悬挂一个旋转塔，所述旋转塔上设置有挤出头，所述旋转塔的前端设置有切削头主轴电机，所述切削头主轴电机的输出轴连接加工加工刀具。

2.根据权利要求1所述的新型综合性数控3D打印设备，其特征是：所述机床上还设置有工件夹头。

3.根据权利要求1所述的新型综合性数控3D打印设备，其特征是：所述悬挂驱动机构一包括支撑座一，所述支撑座一上端设置有激光烧结金属粉末喷头Z轴步进电机，所述激光烧结金属粉末喷头Z轴步进电机连接激光烧结金属粉末喷头Z向丝杠，所述支撑座一内还设置有激光烧结金属粉末喷头Z向导轨，所述激光烧结金属粉末喷头Z向丝杠连接激光喷头滑块，所述激光喷头滑块能够沿所述激光烧结金属粉末喷头Z向导轨上下移动，所述激光喷头滑块上连接所述激光烧结金属粉末喷头。

4.根据权利要求3所述的新型综合性数控3D打印设备，其特征是：所述悬挂驱动机构二包括支撑座二，所述支撑座二的上端设置有旋转塔Z向步进电机，所述旋转塔Z向步进电机的丝杠轴连接旋转塔Z向滑块，所述旋转塔Z向滑块环套在旋转塔Z向导轨上，所述旋转塔Z向滑块连接齿轮室，所述齿轮室内设置有旋转塔旋转驱动步进电机和旋转轴，所述旋转塔旋转驱动步进电机的输出轴上设置有蜗杆，所述旋转轴上设置有与所述蜗杆配合使用的涡轮齿，所述旋转轴通过轴承连接所述旋转塔。

5.根据权利要求4所述的新型综合性数控3D打印设备，其特征是：所述旋转塔为多面旋转塔，所述旋转塔的每个面均设置有所述挤出头。

6.根据权利要求5所述的新型综合性数控3D打印设备，其特征是：所述挤出头包括小型步进马达，所述小型步进马达上设置有塑料送料机构，所述塑料送料机构的下侧连接加热块，所述加热块连接温度传感器和喷头。

7.根据权利要求5所述的新型综合性数控3D打印设备，其特征是：所述龙门架的一端设置有X向步进电机，所述龙门架的另一端设置有打印材料存放机构，所述X向步进电机连接X向丝杠，所述X向丝杠的上下两侧设置有X向导轨，所述X向丝杠连接所述支撑座一和所述支撑座二，所述支撑座一和所述支撑座二能够沿所述X向导轨左右滑动。

8.根据权利要求6所述的新型综合性数控3D打印设备，其特征是：所述工作台的一端设置有龙门架Y向丝杠和龙门架Y向步进电机，所述工作台的两侧设置有配合所述龙门架滑动的Y向导轨。

9.根据权利要求2所述的新型综合性数控3D打印设备，其特征是：所述工件夹头包括顶针和工件三爪卡盘，所述顶针和工件三爪卡盘之间设置工件，所述工件三爪卡盘连接工件旋转控制机构。

10.一种新型综合性数控3D打印设备使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）判断打印件的材料，如果是纯塑料件的3D打印，转步骤（2）；如果是金属粉末的3D打印件，转步骤（3）；如果是镶嵌件对接塑料3D打印工件，转步骤（4）；如果是镶嵌件对接金属3D打印工件，转步骤（5）；

（2）调节X向步进电机、龙门架Y向步进电机和旋转塔Z向步进电机，使得旋转塔运转到适当位置，根据产品的要求，使用CAD/CAM,及3D 打印用的分层软件，画出3D图形，就工件的状况，分层决定挤出头的运行路径，编译出专用的数控指令，控制旋转塔旋转，让不同材料或不同颜色塑料依设计方案挤出完成型，如果需要后加工，则可操动加工刀具，完成精加工的工艺， 增加产品的精度及光滑度，旋转式的工件夹头，能够调整工件打印或者切削的角度，使得整个3D打印设备具有CNC四轴联动的减材制作能力，同时也具有CNC四轴联动的增材制作功能；

（3）如果是金属粉末的3D打印件，调节X向步进电机、龙门架Y向步进电机和旋转塔Z向步进电机，使得激光烧结金属粉末喷头运转到适当位置，使用CAD/CAM,及3D 打印用的分层软件，先画出3D图形，就工件的状况，分层决定喷头的运行路径後，编译出专用的数控指令，移动以高能量离子束或激光为热源的激光烧结金属粉末喷头，分层完成增材制工艺，做出成品，如果需要机加工，提高表面的光滑度及精密度，可用设备上已有的CNC数控减材加工刀具，完成加工工艺，旋转式的工件夹头，能够调整工件打印或者切削的角度，使得整个3D打印设备具有CNC四轴联动的减材制作能力，同时也具有CNC四轴联动的增材制作功能；

（4）如果有镶嵌件，可先用加工主轴头制作出镶嵌件，然后调节X向步进电机、龙门架Y向步进电机和旋转塔Z向步进电机，使得旋转塔运转到适当位置，根据产品的要求，使用CAD/CAM,及3D 打印用的分层软件，画出3D图形，就工件的状况，分层决定挤出头的运行路径，编译出专用的数控指令，控制旋转塔旋转，在镶嵌件的表面完成3D打印的后续工艺，如果需要机加工，提高表面的光滑度及精密度，可用加工刀具完成加工工艺，旋转式的工件夹头，能够调整工件打印或者切削的角度，使得整个3D打印设备具有CNC四轴联动的减材制作能力，同时也具有CNC四轴联动的增材制作功能；

（5）如果是金属镶嵌件对接金属粉的3D打印工件，可先用加工主轴头制作出镶嵌件，然后调节X向步进电机、龙门架Y向步进电机和旋转塔Z向步进电机，使得激光烧结金属粉末喷头运转到适当位置，使用CAD/CAM,及3D 打印用的分层软件，先画出3D图形，就工件的状况，分层决定喷头的运行路径後，编译出专用的数控指令，移动以高能量离子束或激光为热源的激光烧结金属粉末喷头，依偱上述的过程，在嵌入件的表面完成粉末3D打印的后续工艺；如需要後加工，则可使用设备配有的加工主轴头完成精加工的工艺，旋转式的工件夹头，能够调整工件打印或者切削的角度，使得整个3D打印设备具有CNC四轴联动的减材制作能力，同时也具有CNC四轴联动的增材制作功能。