一种金属零件3d打印数控机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数控机床，尤其是一种能够实现金属堆焊与金属切削两种加工方式结合的数控机床。
【背景技术】
[0002]混合加工是在一台设备上可完成两种不同机理的加工过程，如增材制造和切削加工混合，电加工和超声波加工混合等。混合加工过程的优势互补，显著改善了难加工材料、工件的可加工性，减少了过程力和刀具/工具磨损，对加工零件的复杂表面完整性起到积极作用，为制作、维护异型、模型、模具等产品有莫大的益处。
[0003]其中一种，DMG MORI的LASERTEC 65 3D，是将激光堆焊技术与5轴铣削技术集于一体，构成独特的混合加工机床。LASERTEC 65 3D配有激光器进行激光堆焊，同时还借助5轴联动数控铣床进行高精度的铣削加工。
[0004]混合加工机床不仅拥有数控铣床优点，如高精度和高表面质量，还有粉末堆焊技术的灵活性和堆焊速度快的优点。例如，对于整体构件，需要铣削切除的金属比例达95%，而用增材方法仅在需要的地方堆焊。这将大幅节省贵重的工件材料和降低加工成本。
[0005]但是，上述的混合加工机床采用的是激光堆焊技术，其制造和维护成本高，并且焊接速到较慢，继而未能有效地大规模推广，如何提供一种更为简便、成本低廉的焊接、复合加工机床，已经成为一大课题。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种具有复合加工作用、使用效果好，并且制造成本、维护成本低廉的数控机床。
[0007]本实用新型所采用的技术方案是：
[0008]—种数控机床，包括金属机架，金属机架的上部设有用于安装刀具的主轴，金属机架的中下部设有用于放置工件的工作台，主轴和工作台分别连接有动作驱动机构，金属机架内设有用于主轴更换不同刀具的加工刀库，刀库位于主轴侧边的机架上，金属机架内还设有熔丝式金属热熔焊枪，该熔丝式金属热熔焊枪通过与主轴上的刀具更换机构对应的换取机构安装在金属机架上，当主轴更换上熔丝式金属热熔焊枪时，实现通过金属焊丝进行焊接或者堆焊，当焊接或者堆焊到一定程度后，主轴更换为相应的刀具进行所需的加工。
[0009]进一步，所述工作台上安装有金属热熔冷却装置，冷却装置的上方有金属热熔操作面，能够快速冷却堆焊的金属，实现快速加工。
[0010]优选地，所述熔丝式金属热熔焊枪的换取机构包括一安装在金属机架上的气缸，气缸的推拉杆前端连接有安装在机架上的摆臂式焊枪更换支架，便于收藏和展开更换。
[0011]优选地，所述的熔丝式金属热熔焊枪为二氧化碳电弧焊枪或者氩气保护焊枪，其配备设备常规。
[0012]优选地，所述的金属热熔冷却装置为水循环冷却装置。
[0013]优选地，所述的用于放置工件的工作台为五轴式摇篮工作台，熔丝后金属往下流，通过五轴式摇篮结构使增材料的矢量保持往沿垂向上，来迎接不断向下流的金属，实现多方向角度的堆焊增加。
[0014]本实用新型的有益效果是：不但能够对金属零件进行增材和切削加工的复合加工，而且是利用传统的焊接工艺，堆焊成型，大大提高铸造零件的生产货期，同时与激光喷粉相比，其焊枪设备常见，配备成本低廉，能够极为有效地提高生产效益。
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0016]图I是本实用新型数控机床的参考示意图；
[0017]图2是本实用新型数控机床内部的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型数控机床内部的结构俯视示意图；
[0019]图4是本实用新型焊枪的工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0020]参照图I-图4，本实用新型的一种数控机床，包括机架I，机架I的上部设有用于安装刀具的主轴2，机架I的中下部设有用于放置工件的工作台3，主轴2和工作台3分别连接有动作驱动机构，比如五轴移动机构，因为这些动作驱动机构是现有的常规结构，在此不再一一叙述。
[0021]机架I内设有用于主轴更换不同刀具的加工刀库4，刀库4位于主轴2侧边的机架I上，机架I内还设有熔丝式金属热熔焊枪5，该熔丝式金属热熔焊枪5通过与主轴2上的刀具更换机构对应的换取机构6安装在机架I上。
[0022]进一步，所述工作台3上安装有金属热熔冷却装置7，冷却装置7的上方有金属热熔操作面70，能够快速冷却堆焊的金属，实现快速加工。优选地，所述的金属热熔冷却装置7为水循环冷却装置，快速散热，有效阻隔热量传递到A/C轴。
[0023]其中，参照图4，所述的熔丝式金属热熔焊枪5为二氧化碳电弧焊枪，其配备设备常规，包括枪头50、焊丝输送管51 (为自动送丝机构，输送金属电焊丝55和二氧化碳保护气体）和主轴连接架52。
[0024]当然，该熔丝式金属热熔焊枪5也可以是氩气保护焊枪，只要是熔丝式焊接即可。
[0025]参照图3，优选地，所述熔丝式金属热熔焊枪5的换取机构6包括一安装在机架上的气缸60，气缸60的推拉杆61前端连接有安装在机架I上的摆臂式焊枪更换支架62，便于收藏和展开更换，如在图中，摆臂式焊枪更换支架62为虚线的，则指示为处于将焊枪摆出而准备更换安装在主轴底下的状态，而摆臂式焊枪更换支架62为实线的，则焊枪为处于收藏状态。
[0026]优选地，所述熔丝式金属热熔焊枪5通过设置相对于刀库4另一侧的换取机构6安装在机架I内腔上，使得结构更为合理、紧凑。
[0027]当主轴2更换上熔丝式金属热熔焊枪5时，实现通过金属焊丝进行焊接或者堆焊，当焊接或者堆焊到一定程度后，主轴更换为相应的刀具进行所需的加工。
[0028]另外，跟为优选地，所述的用于放置工件的工作台3为五轴式摇篮工作台，熔丝后金属往下流，通过五轴式摇篮结构使增材料的矢量保持往沿垂向上，来迎接不断向下流的金属，实现多方向角度的堆焊增加。
[0029]当然，上述实施方式并不是对本实用新型的唯一限定，其它等同技术方案也应当在本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1 一种金属零件3D打印数控机床，其特征在于:包括金属机架，金属机架的上部设有用于安装刀具的主轴，金属机架的中下部设有用于放置工件的工作台，主轴和工作台分别连接有动作驱动机构，金属机架内设有用于主轴更换不同刀具的加工刀库，刀库位于主轴侧边的机架上，金属机架内还设有熔丝式金属热熔焊枪，该熔丝式金属热熔焊枪通过与主轴上的刀具更换机构对应的换取机构安装在金属机架上，当主轴更换上熔丝式金属热熔焊枪时，实现通过金属焊丝进行焊接或者堆焊，当焊接或者堆焊到一定程度后，主轴更换为相应的刀具进行所需的加工。2.根据权利要求I所述的一种金属零件3D打印数控机床，其特征在于:所述工作台上安装有金属热熔冷却装置，冷却装置的上方有金属热熔操作面。3.根据权利要求I所述的一种金属零件3D打印数控机床，其特征在于:所述熔丝式金属热熔焊枪的换取机构包括一安装在机架上的气缸，气缸的推拉杆前端连接有安装在金属机架上的摆臂式焊枪更换支架。4.根据权利要求I所述的一种金属零件3D打印数控机床，其特征在于:所述的熔丝式金属热熔焊枪为二氧化碳电弧焊枪或者氩气保护焊枪。5.根据权利要求2所述的一种金属零件3D打印数控机床，其特征在于:所述的金属热熔冷却装置为水循环冷却装置。6.根据权利要求2所述的一种金属零件3D打印数控机床，其特征在于:所述熔丝式金属热熔焊枪通过设置相对于刀库另一侧的换取机构安装在金属机架内腔上。7.根据权利要求I任一所述的一种金属零件3D打印数控机床，其特征在于:所述的熔丝式金属热熔焊枪包括有自动送丝机构。8.根据权利要求1-7任一所述的一种金属零件3D打印数控机床，其特征在于:所述的用于放置工件的工作台为五轴式摇篮工作台。
【专利摘要】本实用新型公开了一种金属零件3D打印数控机床，包括金属机架、主轴和工作台，主轴和工作台分别连接有动作驱动机构，金属机架内设有用于主轴更换不同刀具的加工刀库，刀库位于主轴侧边的机架上，金属机架内还设有熔丝式金属热熔焊枪，该熔丝式金属热熔焊枪通过与主轴上的刀具更换机构对应的换取机构安装在金属机架上，当主轴更换上熔丝式金属热熔焊枪时，实现通过金属焊丝进行焊接或者堆焊，当焊接或者堆焊到一定程度后，主轴更换为相应的刀具进行所需的加工。不但能够对金属零件进行增材和切削加工的复合加工，而且是利用传统的焊接工艺，堆焊成型，大大提高铸造零件的生产货期，同时与激光喷粉相比，其焊枪设备常见，配备成本低廉，能够极为有效地提高生产效益。
【IPC分类】B23P23/04
【公开号】CN205147813
【申请号】CN201520920569
【发明人】邝锦富
【申请人】邝锦富
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月17日