[实用新型]一种等离子和多轴数控机床增减材复合3D打印设备

权利要求书

1.一种等离子和多轴数控机床增减材复合3D打印设备，包括中央控制系统(14)、密封成型室(25)；其特征在于：

所述密封成型室(25)分为：Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区；

Ⅰ区用于放置微束等离子加工装置；

Ⅱ区用于放置五轴五联动数控加工平台；

Ⅲ区用于放置立铣铣削加工装置；

所述中央控制系统(14)用于：控制微束等离子加工装置的按照规划路径完成工件的加工作业；控制五轴五联动数控加工平台根据规划路径实现工件在X、Y、Z轴方向的运动作业；控制立铣铣削加工装置对五轴五联动数控加工平台上的工件(26)进行铣削作业；

所述微束等离子加工装置包括：

微束等离子枪(21)；

龙门式结构的X轴导轨(22)；

梁式结构的Y轴导轨(19)；

悬臂式结构的Z轴导轨(18)；

所述Y轴导轨(19)在Z轴导轨(18)上上下运动；

所述X轴导轨(22)在Y轴导轨(19)上前后运动；

所述微束等离子枪(21)安装在X轴导轨(22)上，并可在X轴导轨(22)上左右运动；在中央控制系统(14)的控制下，可实现微束等离子枪(21)在X、Y、Z三轴移动；

所述五轴五联动数控加工平台包括：

地轨式结构的平台X轴导轨(1)；

梁式结构的平台Y轴导轨(3)；

悬臂式结构的平台Z轴导轨(2)；

工作平台(7)；

工件基板(8)；

加工平台(9)；

所述平台Z轴导轨(2)上设置有平台X轴方向旋转步进电机(6)；平台X轴方向旋转步进电机(6)在Z轴上上下运动；

所述平台Y轴导轨(3)可在平台X轴导轨(1)上左右运动；

所述平台Z轴导轨(2)可在平台Y轴导轨(3)上前后运动；

所述工作平台(7)连接在平台X轴方向旋转步进电机(6)上，并在中央控制系统(14)的控制下，可实现三轴移动以及X轴方向转动；

所述加工平台(9)连接平台Z轴方向旋转步进电机(5)并安装在工作平台(7)上，工件基板(8)与加工平台(9)连接，并在中央控制系统(14)的控制下，可实现三轴移动以及X轴和Z轴方向转动；

所述立铣铣削加工装置包括：

龙门式结构的铣削X轴导轨(16)；

梁式结构的铣削Y轴导轨(15)；

悬臂式结构的铣削Z轴导轨(13)；

所述铣削X轴导轨(16)上设置铣削驱动主轴(17)，铣削驱动主轴(17)端部设置刀具(10)；

所述铣削Y轴导轨(15)在铣削Z轴导轨(13)上上下运动；

所述铣削X轴导轨(16)沿着铣削Y轴导轨(15)前后运动；

在中央控制系统(14)的控制下，铣削驱动主轴(17)携带刀具(10)按照路径规划对加工完成或者部分完成的工件(26)进行铣削加工。

2.根据权利要求1所述等离子和多轴数控机床增减材复合3D打印设备，其特征在于，所述立铣铣削加工装置还包括：

用于放置刀具(10)的铣刀刀盘(11)；

驱动铣刀刀盘(11)转动的步进电机(12)；

换刀可采用手动模式或者自动模式；

若采用自动模式换刀时，由中央控制系统(14)控制铣削X轴导轨(16)沿着铣削Y轴导轨(15)前后运动，以调整铣削驱动主轴(17)在铣削X轴导轨(16)上的卸刀工位，铣削驱动主轴(17)上的用于吸附刀具(10)的电磁装置的磁性消失，刀具在重力作用下跌落置铣刀刀盘(11)上的卸刀工位内，然后控制铣削驱动主轴(17)运行至铣刀刀盘(11)对应的刀具正上方并逐渐与其接近，在电磁装置的磁性吸附力作用下，将相应的刀具(10)吸入铣削驱动主轴(17)的刀架安装孔内，实现刀具更换及安装。

3.根据权利要求1所述等离子和多轴数控机床增减材复合3D打印设备，其特征在于，所述微束等离子枪(21)通过管路连接外部的用于给其散热的冷却机(24)；所述微束等离子枪(21)通过管路连接外部的粉末供给装置(23)。

4.根据权利要求1所述等离子和多轴数控机床增减材复合3D打印设备，其特征在于，所述密封成型室(25)通过管路连接外部的保护气供给装置(4)。

5.根据权利要求1所述等离子和多轴数控机床增减材复合3D打印设备，其特征在于，所述密封成型室(25)还包括气体循环净化系统；

所述气体循环净化系统包括：

抽真空装置；

氧含量检测及反馈系统；

气体循环净化装置；

开始成型前，抽真空装置将密封成型室(25)内抽至低压状态，并由保护气供给装置(4)充入惰性气体；氧含量检测装置实时检测密封成型室(25)内氧含量；工件(26)加工进行时，密封成型室(25)内的氧含量会有变化，超出预设含量范围时，反馈系统向监测系统发出反馈信号，启动抽真空装置 和保护气供给装置(4)，以降低成型室内气压和通入保护气，达到降低密封成型室(25)内氧含量的目的。