[发明专利]一种用于3D打印细长孔的研磨装置及抛光工艺

说明书

本发明公开了一种用于3D打印细长孔的研磨装置及抛光工艺，该研磨装置包括：机架、驱动电机、往复移动机构、金刚砂线、吸附磁极及夹持机构；所述驱动电机固定在机架上；所述3D打印成型部件与驱动电机的输出轴连接；两个以上金刚砂线组成金刚砂线束，所述金刚砂线束的一端伸入所述细长孔内，另一端通过夹持机构安装在往复移动机构上；所述吸附磁极固定在所述往复移动机构上；金刚砂线在吸附磁极的吸引下贴附在细长孔内表面上，当细长孔随驱动电机做旋转运动时，金刚砂线对细长孔的内表面产生划刻和摩擦，实现对细长孔的内表面的研磨抛光；本发明能够对3D打印成型的细长孔进行研磨抛光的光整加工。

技术领域

本发明属于技术领域，具体涉及一种用于3D打印细长孔的研磨装置及抛光工艺。

背景技术

3D打印技术是一种累积制造技术，即快速成形。它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。随着科学技术的快速发展，3D打印已在工业造型、机械制造、航空航天、军事等领域都得到了广泛应用。并且由于其节省材料、提高材料利用率，通过摒弃生产线而降低了成本，能做到很高的精度和复杂程度，其应用领域将不断拓展。但由于分层制造存在“台阶效应”，每个层次虽然很薄，在一定微观尺度下，仍会形成具有一定厚度，在表面产生硬质物，当应用于超精密领域时，必须对其进行光整加工。

抛光是工业生产中常见而重要的加工方法，尤其是对精密零件需要最后一道精密加工。光整加工的好坏直接影响细长孔的表面质量、平整度以及细长孔性能。目前常用的零件抛光方法主要分为两种：一是利用铣床抛光，二是采用手工抛光。铣床抛光平面质量的好坏主要取决于铣刀，且抛光成本很高，对于复杂零件表面的光整加工有很大的限制，在很多领域得不到广泛的应用；手工抛光虽然能大幅度降低成本，但抛光的平整度得不到保证。但对于硬度高、表面颗粒球状堆积的金属3D打印件来说，以上几种方式都不能进行抛光。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于3D打印细长孔的研磨装置及抛光工艺，能够对3D打印成型的细长孔进行研磨抛光的光整加工。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种用于3D打印细长孔的研磨装置，包括：机架、驱动电机、往复移动机构、金刚砂线、吸附磁极及夹持机构；

待研磨抛光的结构为3D打印成型部件内的细长孔；

所述驱动电机固定在机架上；所述3D打印成型部件与驱动电机的输出轴连接，且所述3D打印成型部件内的细长孔的中心线与所述驱动电机的输出轴轴线重合；所述驱动电机用于带动所述3D打印成型部件绕所述细长孔的中心线转动；

所述金刚砂线由钢丝及镀在钢丝外表面的金刚石组成，且金刚砂线的外表面涂有水基式研磨液；

两个以上金刚砂线组成金刚砂线束，所述金刚砂线束的一端伸入所述细长孔内，另一端通过夹持机构安装在往复移动机构上；

所述吸附磁极固定在所述往复移动机构上；

所述金刚砂线用于对细长孔的内表面进行研磨抛光；所述吸附磁极用于给金刚砂线提供吸附力，使得金刚砂线贴合在细长孔的内表面上；

所述往复移动机构用于带动所述金刚砂线沿所述细长孔的长度方向进行直线往复运动；所述夹持机构用于固定金刚砂线。

进一步的，所述吸附磁极与细长孔所在3D打印成型部件外壁面之间的距离小于2mm。

进一步的，所述金刚砂线束的截面积大于或等于细长孔截面积的2/3。

进一步的，所述往复移动机构包括：PLC控制器、转动电机、支撑板、磁极架、丝杠螺母副、滑轨、箱体及丝块；

所述PLC控制器和转动电机均固定在箱体上，所述PLC控制器和转动电机电性连接，所述PLC控制器用于控制转动电机工作；