[发明专利]一种新型多功能数控3D打印设备及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控加工设备领域，具体地讲，涉及一种新型多功能数控3D打印设备及使用方法。

背景技术

3D打印工艺(增材制造)有下述优势：1.由於不必开发成型模，所以.可以节约新产品开发成本，及节省开发时间；2.通常成品的加工切削量少因而可减少材料的耗损；3.几乎任何结构及外型的设计均可由3D打印工艺做出，设计人员因而有更多的设计自由度，可完全採用以产品的功能为主要考量的设计方案，4.由於产品的设计不再受限於加工可行性的局限，凸显了选优设计的优点，设计人员能开发出有创意，重量轻，复杂形状，而功能优良的产品。

目前，虽然以塑胶为原料的CNC 3D打印技术及设备较为成熟。但是，还有许多不足处。例如，以塑料为原料的家用CNC 3D打印设备(FDM工艺)，通常只对单一原料进行增材制造；以塑料为原料的工业用3D打印设备(FDM工艺)通常只对两种材料或两种颜色的原料，执行增材制造工艺；也就是说，现有的3D打印设备设计，原料的选用弹性不足，机构简单，没有CNC机加工(减材制造)的能力，无法就便加工，不能进一步提高成品精度及表面光滑度。如果工件为复合件，更无法使用同一个机台，对镶嵌件进行先期的加工凖备工作；也就是说，一个工件如需增材工艺及减材工艺或用不同种类，颜色的原料，工厂就必需凖备二套以上的CNC设备，不但费用投资多，而且设备占用过多的工厂空间。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种新型多功能数控3D打印设备及使用方法，至少一机二用，执行增材制造及减材制造的工艺，降低数控设备的购置成本。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种新型多功能数控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有加工刀具，所述龙门架通过悬挂驱动机构二悬挂有3D打印头，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切削头Z轴步进电机，所述切削头Z轴步进电机连接切削头Z轴丝杠，所述支撑座一内还设置有切削头Z轴导轨，所述切削头Z轴丝杠下端连接切削头滑块，所述切削头滑块能够沿所述切削头Z轴导轨上下移动，所述切削头滑块上连接切削头主轴电机，所述切削头主轴电机的输出轴上连接所述加工刀具，所述工作台上还设置有工件夹头，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，所述输出轴的末端通过轴承连接所述3D打印头。

作为对本技术方案的进一步限定，所述3D打印头包括至少三个面的旋转塔，所述旋转塔的每个面均设置有挤出头。

作为对本技术方案的进一步限定，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。

作为对本技术方案的进一步限定，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向丝杠上连接所述支撑座一和支撑座二，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，所述打印材料存放机构连通所述塑料送料机构。

作为对本技术方案的进一步限定，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。

作为对本技术方案的进一步限定，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。

一种新型多功能数控3D打印设备使用方法，包括如下步骤：

(1)判断是打印纯塑料产品还是带有镶嵌件的塑料产品，如果是打印纯塑料产品，转步骤(2)，如果是打印带有镶嵌件的塑料产品，转步骤(3)；