[发明专利]一种具有磨削功能的铺粉装置及方法

说明书

本发明提供了一种具有磨削功能的铺粉装置及方法，包括磨削模块、铺粉模块和模组，砂轮装在砂轮轴上，砂轮架的上表面的两个通孔中分别安装丝杠螺母和直线轴承导杆；丝杠上安装触碰传感器、丝杠螺母、套筒、同步带轮及法兰轴承，刮刀装在刮刀架与刮刀压板之间，刮刀架与刮刀基板相连，刮刀基板与连接件相连，连接件与驱动铺粉模块往复运动的模组相连；该装置修复薄壁零件时的翘曲变形，提高了薄壁零件的成型质量，优化磨削路线，最大限度的避免了砂轮转动过程中气流的扰动对成型仓内粉末的影响。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，尤其涉及一种具有磨削功能的铺粉装置及方法。

背景技术

随着材料科学和结构工艺学的飞速发展，薄壁零件可以满足高强度、承受高载荷、重量轻的要求，在汽车、航空航天领域得到了越来越广泛的应用；目前，薄壁零件正在向极薄化、大尺寸化和复杂化的方向发展。然而，薄壁零件刚性差，在采用SLM技术成型过程中受到热应力的影响极易发生翘曲变形。

目前解决此类办法的问题为优化零件设计、优化支撑结构、优化工艺参数提高散热效率，还没有通过优化设备的设计来解决此类问题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种具有磨削功能的铺粉装置及方法，可以避免薄壁零件的翘曲部分对刮刀的破坏，提高采用SLM技术成型薄壁零件的质量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有磨削功能的铺粉装置，包括磨削模块、铺粉模块和模组；

所述铺粉模块包括刮刀、刮刀压板、刮刀架、刮刀基板以及连接板；所述刮刀装在刮刀架与刮刀压板之间，刮刀架与刮刀压板通过螺钉连接；刮刀架与刮刀基板相连，刮刀基板与连接件相连，连接件与模组相连；

所述磨削模块包括砂轮、砂轮轴、砂轮架、储屑盒、蓬松毛毡、丝杠、丝杠螺母、直线轴承导杆和直线轴承；所述砂轮装在砂轮轴上，砂轮的两端用六边形螺母夹紧；所述砂轮轴两端处与法兰轴承二、法兰轴承三的内圈相连，法兰轴承二和法兰轴承三装在砂轮架两侧的孔中，砂轮架上装有套筒三和同步带轮四；所述砂轮架的上表面的两个通孔中分别安装丝杠螺母和直线轴承导杆；丝杠上安装触碰传感器、丝杠螺母、套筒一、同步带轮二及法兰轴承一，同步带轮二与同步带轮一通过同步带一连接，触碰传感器装在丝杠的最下端，丝杠螺母装在触碰传感器的上方，并且在砂轮架上面的孔中，法兰轴承一装在砂轮架的孔中，通过基米固定在砂轮架中，法兰轴承一的两端装有套筒一和套筒二；高精度电机二通过螺钉固定在刮刀基板的背面，同步带轮三通过基米固定在高精度电机二上，同步带轮四通过基米固定在砂轮轴上，同步带轮三与同步带轮四通过同步带二连接；直线轴承导杆上装有直线轴承，直线轴承装在刮刀架的孔中，直线轴承导杆的一端装在砂轮架的孔中，通过基米固定；所述储屑盒装在砂轮架底部的槽中，通过螺钉连接；所述砂轮架内壁粘有蓬松毛毡，通过砂轮架内壁上毛刺粘连。

所述砂轮呈圆柱状，为立方氮化硼砂轮，粒度为120/140-170/200，浓度为100%-150%。

所述砂轮轴为铜质，两端的螺纹的旋向相反。

所述砂轮架上的磨削碎屑进口为弧形。

所述砂轮架靠近刮刀一侧设计为斜面。

所述丝杠的下端装有触碰开关。

一种具有磨削功能的铺粉方法，其步骤如下：

S1：用三维建模软件建立三维模型；然后对模型进行近似处理，即采用一系列的三角面片来逼近模型；接下来将近似处理后的三维模型的STL文件导入Magics软件中，根据零件的形状添加合适的支撑并将模型进行分层处理，文件保存成CLI格式；对每一层轮廓进形扫描路径规划并将文件保存为XDY格式，最后将进行数据处理后的文件导入激光选区熔化设备中；

S2：预先判断零件可能翘曲的地方，在摆放零件时，将可能发生翘曲变形的地方远离刮刀或者将其翘曲方向垂直于刮刀；