[实用新型]一种集成了3D打印头与五轴加工头的复合结构

说明书

一种集成了3D打印头与五轴加工头的复合结构，包括Z轴滑枕主体梁、3D打印头、五轴加工头、3D打印头安装板、功能转换用滑轨、功能转换用滑块、功能转换用丝杠、功能转换用丝母、功能转换用驱动电机；五轴加工头位于Z轴滑枕主体梁底部；滑轨竖直固装在Z轴滑枕主体梁前表面，滑块设在滑轨上；安装板竖直设在Z轴滑枕主体梁前方，3D打印头设在安装板前表面，丝母固装在安装板后表面，安装板后表面与滑块相固连，丝母套装在丝杠上，驱动电机固装在丝杠正上方的Z轴滑枕主体梁前表面，驱动电机的电机轴与丝杠顶端相固连；滑轨下端的Z轴滑枕主体梁前表面设有缓冲撞停限位开关，3D打印头的管线包末端与Z轴滑枕主体梁顶部之间连接有拉力弹簧。

技术领域

本实用新型属于数控加工技术领域，特别是涉及一种集成了3D打印头与五轴加工头的复合结构。

背景技术

3D打印作为一种新兴的快速成型技术，可以按照建立好的3D模型并以逐层打印的形式实现增材制造，与传统的铸造或锻造成型技术相比，省去了模具的制造，而且避免了零件制造过程中大量去除冗余材料的工作，并且可以实现铸造或锻造无法实现的零件结构形式，使其成为了第三次工业革命的核心技术。但是，3D打印也存在不足之处，即3D打印零件的打印精度不够高，特别是对于精度要求较高的环节，仍然需要通过数控加工的方式进行精度修整。

近年来，随着汽车、船舶、桥梁建筑等行业的高速发展，3D打印机的尺寸越来越大，其主体结构大多采用数控龙门机床的结构形式，即在同一龙门架上采用双横梁龙门结构，使3D打印头和五轴加工头分别布置于两套独立的横梁上，进而形成了具备3D打印与数控加工能力的一体化机床。但是，采用上述结构的一体化机床在结构和控制形式上均过于复杂，导致设备的性价比较低，而且存在生产周期长等缺点。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种集成了3D打印头与五轴加工头的复合结构，该结构只采用一套Z轴滑枕主体梁，可将龙门设备的总造价降低约40％，有效提高了龙门设备的性价比，而且也有效缩短了龙门设备的生产周期；3D打印头与五轴加工头实现了在一套Z轴滑枕主体梁上的自动转换，进而实现了3D打印功能与数控加工功能的自动切换，并且在功能自动切换过程中还对3D打印头的管线包进行了防绕线设计。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种集成了3D打印头与五轴加工头的复合结构，包括Z轴滑枕主体梁、3D打印头、五轴加工头、3D打印头安装板、功能转换用滑轨、功能转换用滑块、功能转换用丝杠、功能转换用丝母、功能转换用驱动电机；所述Z轴滑枕主体梁竖直设置在机床龙门架的横梁上，所述五轴加工头设置在Z轴滑枕主体梁的底部；所述功能转换用滑轨采用平行双轨结构，功能转换用滑轨竖直固装在Z轴滑枕主体梁的前表面下方，所述功能转换用滑块安装在功能转换用滑轨上；所述3D打印头安装板竖直设置在Z轴滑枕主体梁的前表面前方，3D打印头安装板与Z轴滑枕主体梁的前表面相平行，3D打印头安装板的后表面与功能转换用滑块相固连，3D打印头安装板通过功能转换用滑块可沿功能转换用滑轨移动；所述3D打印头设置在3D打印头安装板的前表面；所述功能转换用丝母固装在3D打印头安装板的后表面中部，功能转换用丝母套装在功能转换用丝杠上，功能转换用丝杠竖直设置；所述功能转换用驱动电机固装在功能转换用丝杠正上方的Z轴滑枕主体梁前表面，且功能转换用驱动电机的电机轴朝下设置，功能转换用驱动电机的电机轴与功能转换用丝杠顶端相固连。

在所述功能转换用滑轨下端的Z轴滑枕主体梁前表面设置有缓冲撞停限位开关。

在所述3D打印头的管线包末端连接有一根拉力弹簧，拉力弹簧的上端固连在Z轴滑枕主体梁的顶部。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的集成了3D打印头与五轴加工头的复合结构，该结构只采用一套Z轴滑枕主体梁，可将龙门设备的总造价降低约40％，有效提高了龙门设备的性价比，而且也有效缩短了龙门设备的生产周期；3D打印头与五轴加工头实现了在一套Z轴滑枕主体梁上的自动转换，进而实现了3D打印功能与数控加工功能的自动切换，并且在功能自动切换过程中还对3D打印头的管线包进行了防绕线设计。