[发明专利]一种五轴增减材复合加工装置

说明书

本发明公开了一种五轴增减材复合加工装置，包括双Z轴增减材模块、支撑梁、横梁、摇篮式工件盘；横梁设置为能够在支撑梁上沿着支撑梁顶部表面的导轨进行沿水平Y轴方向直线进给；双Z轴增减材模块设置为能够沿着横梁X轴方向导轨直线进给；双Z轴增减材模块包括移动框架、打印头和铣削头；打印头和铣削头分别安装在移动框架两侧，打印头和铣削头设置为能够分别沿Z轴方向设置的导轨滑动而实现直线进给；在横梁下方两侧的支撑梁之间的空间内，摇篮式工件盘通过两臂绕X轴方向旋转；摇篮式工件盘分设置为能绕与定盘所在平面垂直的方向周向回转。将增减材制造集于一体，大幅度缩短了零件制造周期，方便更高精度零件的制造加工，且适用性广。

技术领域

本发明涉及一种高精度零件的制造加工设备，具体涉及一种增减材加工装置。

背景技术

增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。

区别与增材制造，传统的切削等机加工方式俗称为减材制造方法。

减材制造与增材制造在很多方面都是各有利弊。就像两兄弟一样，虽然各有各的好与不好，但都无法被取代。传统制造业虽然工序复杂，操作繁琐，而且一些工艺的实现也需要很多条件，但是，它却在很多方面能够达到一定的高标准要求，而且在批量生产方面，都是远远优于增材制造的。而目前的3D打印产业，首先，材料是一大难关，材料的要求非常之高；其次，增材制造不适于批量生产之用，而且目前的增材制造技术水平，很多方面的技术要求都无法达到。

因而目前通常无法通过单一制造方式能够达到高精度的要求。但是如果频繁更换加工设备和加工场地则会增加周转时间，同时因为更换夹具的定位误差则会影响加工精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，结合现有技术的上述技术缺陷提供一种一体化的增减材复合加工装置，在一台设备上完成增减材加工，能够保证加工精度一致性同时可以提高加工效率，特别适用于批量加工；同时能够适应不同材料的制造，适用性更广。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种五轴增减材复合加工装置，包括双Z轴增减材模块、支撑梁、横梁、摇篮式工件盘；其特征在于：

横梁的两端分别搭设在两侧的支撑梁上，两侧的支撑梁为横梁提供支撑，支撑梁顶部表面为导轨，横梁设置为能够在支撑梁上沿着支撑梁顶部表面的导轨进行沿水平Y轴方向直线进给；

横梁上设置沿水平X轴方向导轨，X轴与Y轴互相垂直并在同一个平面上，且X轴与Y轴均与Z轴垂直，导轨上卡合着双Z轴增减材模块，双Z轴增减材模块设置为能够沿着横梁X轴方向导轨直线进给；

双Z轴增减材模块包括移动框架、打印头和铣削头；打印头和铣削头分别安装在移动框架两侧，打印头和铣削头设置为能够分别沿Z轴方向设置的导轨滑动而实现直线进给；

在横梁下方两侧的支撑梁之间的空间内，悬空设置摇篮式工件盘；所述摇篮式工件盘通过两臂固定在两支撑梁之间，并能够通过两臂绕X轴方向旋转；摇篮式工件盘分为定盘和动盘，所述定盘与两臂固定连接，所述动盘设置为能在定盘上绕与定盘所在平面垂直的方向周向回转。

进一步的，摇篮式工件盘分为定盘和动盘，所述定盘与两臂吊耳固定连接，吊耳连接在两支撑梁上并能通过旋转电机驱动；所述动盘通过步进电机在定盘上绕与定盘所在平面垂直的方向周向回转。