[发明专利]一种具有3D打印功能的数控机床

说明书

技术领域

本发明涉及属于制造加工技术领域，具体为一种具有3D打印功能的数控机床。

背景技术

随着高端制造业的不断发展，各种先进的制造工艺和设备不断出现，如现在非常流行的3D增材制造技术。3D增材制造技术也称为3D打印技术，就是可以“打印”出真实3D物体的一种技术，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。随着这项技术的不断进步，人们已经能够生产出与原型的外观、感觉和功能极为接近的3D模型，并广泛应用在医疗、航空航天等高精尖领域。

数控加工技术是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，利用数字信息控制零件和刀具的位移，具有解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度要求高等问题和实现高效化和自动化加工的能量，是目前非常成熟和应用最为广泛的一种制造技术。

但上述两种技术又各自具有不同的缺点和不足，如3D打印技术成本高、周期长、精度较低等问题；数控加工技术材料利用率低等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供的一种具有3D打印功能的数控机床，将3D打印技术与数控加工技术结合起来，既可以有效降低3D打印的精度要求，降低打印成本和周期，也可以提高材料的利用率，提高产品生产的综合能效比。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有3D打印功能的数控机床，包括床身、控制器、冷却润滑模块、刀库模块、换刀模块、主进给模块、副进给模块、转换机械手模块、升降打印模块和高精度测量组件；所述刀库模块位于床身的后侧，所述换刀模块位于刀库模块的一端，所述冷却润滑模块位于床身的端部，所述主进给模块位于床身中部，所述副进给模块垂直与主进给模块布置，所述升降打印模块位于主进给模块的正上方，所述高精度测量组件可对产品的外形尺寸进行实时检测，所述转换机械手模块与副进给模块关于主进给模块对称布置；所述控制器用于协调升降打印模块与数控机床其它部件的工作关系。

作为本发明进一步改进的，所述升降打印模块包括升降台、打印组件和供料组件；所述升降台吊装在床身的上方，所述打印组件固定在升降台上，所述供料组件连接在打印组件的上方。

作为本发明进一步改进的，所述升降台底面设有可任意角度摆动的方位调整仪。

作为本发明进一步改进的，所述打印组件下端与升降台上端面的最大距离为60mm～100mm。

作为本发明进一步改进的，所述转换机械手模块包括水平移动臂和竖直移动臂，所述水平移动臂支撑在床身内臂上，所述竖直移动臂位于水平移动臂的上端面内。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明方案的一种具有3D打印功能的数控机床，将3D打印技术与数控加工技术结合起来，既可以有效降低3D打印的精度要求，降低打印成本和周期，也可以提高材料的利用率，提高产品生产的综合能效比。

附图说明

附图1为本发明一种具有3D打印功能的数控机床结构示意图一；

附图2为本发明一种具有3D打印功能的数控机床结构示意图二；

附图3为本发明一种具有3D打印功能的数控机床结构示意图三；

附图4为本发明一种具有3D打印功能的数控机床结构示意图四。

其中：1、床身；2、冷却润滑模块；3、控制器；4、主进给模块；5、高精度测量组件；6、升降台；7、方位调整仪；8、刀库模块；9、供料组件；10、打印组件；11、转换机械手模块；12、副进给模块；13、换刀模块。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1至图4所示的一种具有3D打印功能的数控机床，将3D打印技术与数控加工技术结合起来，既可以有效降低3D打印的精度要求，降低打印成本和周期，也可以提高材料的利用率，提高产品生产的综合能效比。同时，3D打印（增材制造）在产品的几何尺寸精度和表面光洁度方面效果不太理想，而传统的数控机床（采用减材制造）具有高精准度和易于切削加工等优点。因此，将两种工艺相结合的混合加工技术可兼具二者优点，具有广阔的应用前景。

上述具有3D打印功能的数控机床包括床身1、控制器3、冷却润滑模块2、刀库模块8、换刀模块13、主进给模块4、副进给模块12、转换机械手模块11、升降打印模块和高精度测量组件5；升降打印模块包括升降台6、打印组件10和供料组件9.