[发明专利]一种3D打印毛坯件的表面抛光装置及操作方法在审

专利信息
申请号: 202110307838.5 申请日: 2021-03-23
公开(公告)号: CN113001381A 公开(公告)日: 2021-06-22
发明(设计)人: 鲁碧为;庞杰;王亚光;陈立红;范学军 申请(专利权)人: 合肥中科重明科技有限公司;中国科学院力学研究所
主分类号: B24B29/02 分类号: B24B29/02;B24B19/00;B24B45/00;B24B41/06;B24B51/00;B24B49/16;B24B49/00;B33Y40/20
代理公司: 合肥汇融专利代理有限公司 34141 代理人: 朱朝明
地址: 230601 安徽省合肥市经济技术开发*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 打印 毛坯 表面 抛光 装置 操作方法
【权利要求书】:

1.一种3D打印毛坯件的表面抛光装置,其特征在于,包括控制系统和打磨机构;

所述打磨机构包括有工作平台(17)和对称安装在工作平台(17)上端两侧的防护隔板(14),且其中一个防护隔板(14)的上端安装有固定臂(5),且固定臂(5)的另一端通过旋转连接单元(6)连接有内置伸缩结构和机械传动系统的活动伸缩臂(7),且活动伸缩臂(7)的末端安装有活动臂(8),活动臂(8)的另一端设有磨头安装座(10),磨头安装座(10)中可拆卸式安装有磨头(11);

固定臂(5)上还通过高压气管Ⅰ(12)连接有空压机(19)的输出端,固定臂(5)的中部设有贯通活动伸缩臂(7)和活动臂(8)并实现磨头(11)高速旋转的气流通道。

2.如权利要求1所述的一种3D打印毛坯件的表面抛光装置,其特征在于:还包括有用于固定3D打印毛坯件(13)的定位机构,且定位机构设置在工作平台(17)上端面中部,定位机构包括有设置在工作平台(17)上端面中部并可通过气动驱动实现旋转的毛坯件安装座(16),且毛坯件安装座(16)的上端设有用于固定3D打印毛坯件(13)的装夹工装(15),毛坯件安装座(16)通过高压气管Ⅱ(18)与空压机(19)的输出端贯通连接。

3.如权利要求1所述的一种3D打印毛坯件的表面抛光装置,其特征在于:所述控制系统包括计算机(1)、数据处理器(2)和主控制箱(21),计算机(1)通过信号输入线(3)与数据处理器(2)相连接,数据处理器(2)通过信号输出线(4)与固定臂(5)相连接,主控制箱(21)通过电缆(20)分别与固定臂(5)和装夹工装(15)相连接。

4.如权利要求1所述的一种3D打印毛坯件的表面抛光装置,其特征在于:所述固定臂(5)内设置有用于实现旋转连接单元(6)、活动伸缩臂(7)、活动臂(8)的联动的PLC控制系统。

5.如权利要求4所述的一种3D打印毛坯件的表面抛光装置,其特征在于:所述PLC控制系统还用于控制磨头(11)气动旋转的启停和转速。

6.如权利要求1所述的一种3D打印毛坯件的表面抛光装置,其特征在于:靠近固定臂(5)一侧的所述防护隔板(14)上嵌设有用于监测打印情况的观察窗(9)。

7.如权利要求1所述的一种3D打印毛坯件的表面抛光装置,其特征在于:所述装夹工装(15)通过高强螺栓(22)装配在毛坯件安装座(16)的上端。

8.一种利用权利要求1-7任一权利要求所述的3D打印工件表面抛光装置的操作方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、将3D打印毛坯件(13)通过装夹工装(15)固定于毛坯件安装座(16)上;

S2、将3D打印毛坯件(13)的三维数模导入计算机(1),在三维数模上选取需要抛光部位,经数据处理器(2)进行数据转换后将信息传输至PLC控制系统;

S3、由主控制箱(21)设定抛光指数,根据设定数据将信息传输到PLC控制系统,使联动系统按照程序设定轨迹进行联动,实现3D打印毛坯件(13)抛光;

抛光系数计算公式如式1所示,

Wa=Fm/(σb·S) (1)

式中:Wa-抛光指数;Fm-接触压力;σb-3D打印毛坯件材料的室温抗拉强度;S-磨头与3D打印毛坯件接触压力。

9.如权利要求书8所述的3D打印工件表面抛光装置的操作方法,其特征在于:所述步骤S3中,根据3D打印工件的使用要求,可调节抛光指数使工件表面进行均匀抛光,也可在同一3D打印工件的局部区域进行不同抛光指数设计,达到定制化抛光需求。

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