一种fdm三维打印加工一体机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用在铸造模具内的打印加工设备，具体的涉及一种FDM三维打印加工一体机，属于工业机械铸造类领域。
【背景技术】
[0002]在铸造模具领域使用FDM三维打印机打印模型可以缩短设计变更时间，并直接用于产品认证测试、以及应用于同步开发夹具、检具，能达到缩短产品开发周期约40%_50%。传统的打印技术因打印尺寸限制、组芯工艺等因素，未经后处理的工件也许需要进行二次加工处理，例如装配螺丝、钻孔拋光等，造成FDM三维打印产品二次转序，大大增加了打印产品的时间及成本。
[0003]为此，如何提供一种高效的FDM三维打印加工一体机，是本发明研究的目的所在。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种FDM三维打印加工一体机，能同时实现3D打印、数控加工的功能，大大降低了设备的资金投入，极大的提高了生产效率，符合现在复合式机床的发展方向。
[0005]为解决现有技术的问题，本发明采用的技术方案是:
一种FDM三维打印加工一体机，包括龙门框架、挤出机构、打印平台、转运小车、行走轨道、储料仓、侧位加料机构、电主轴；所述的龙门框架的内围铺设有行走轨道，且与龙门框架的内围互不相接；所述的行走轨道上移动设置有转运小车；所述的龙门框架包括X/Y轴移动定位机构和Z轴移动定位机构，所述的Z轴移动定位机构包括Z轴移动组件和Z轴驱动组件，所述的Z轴移动组件为导轨丝杠，所述Z轴驱动组件为伺服电机；所述的X/Y轴移动定位机构侧面上端设置有侧位加料机构；所述的侧位加料机构包括料仓、上料栗、料位检测机构和气动蝶阀；所述的X/Y轴移动定位机构设有X/Y平面移动机构；所述的X/Y平面移动机构底端垂直设置有打印平台；所述的X/Y平面移动机构上设置有滑座；所述的滑座上设置有挤出机构；所述的储料仓固定设置在滑座或挤出机构上；所述的电主轴固定设置在滑座或挤出机构上；所述的电主轴包括W轴移动定位机构；所述的W轴移动定位机构为气缸及导轨。
[0006]进一步的，所述的X/Y平面移动机构包括X轴移动组件、Y轴移动组件和X/Y轴驱动组件；所述的X轴移动组件和Y轴移动组件为导轨、齿轮齿条传动或导轨、丝杠传动；所述的X/Y轴驱动组件为伺服电机。
[0007]进一步的，所述的挤出机构包括挤出驱动机构、挤出装置、挤出加热机构、冷却机构；所述的驱动机构包括伺服电机、减速机；所述的挤出装置包括出螺杆、挤出喷嘴和加热器；所述的冷却机构包括水冷管。
[0008]进一步的，所述的打印平台设置有定位卡紧机构；所述的定位卡紧机构作用在Z轴移动定位机构和转运小车上。
[0009]进一步的，所述的打印平台上平面的内表面设置有加热器；所述的加热器设置方式是粘接、焊接或者卡接；所述打印平台下平面于支撑台接触的两端设有绝热板。
[0010]进一步的，所述的行走轨道通过V轴移动定位机构在V轴方向上移动定位；所述的V轴移动定位机构包括V轴移动组件、V轴驱动组件；所述的V轴移动组件为辊道、齿轮齿条；所述的V轴驱动组件为伺服电机。
[0011]进一步的，所述的储料仓包括振动下料机构和料位计。
[0012]进一步的，所述的一体机利用电控机构控制；所述的电控机构为数控系统。
[0013]同时，本发明提供了一种利用上述FDM三维打印加工一体机进行加工的方法，包括以下步骤:
1.将要打印的三维模型导入切片软件，生产模型打印代码，并提前导入系统；
2.将打印平台3放置到转运小车4上，定位卡紧机构卡紧，打印平台3与转运小车4通过数控系统由V轴移动定位机构驱动至打印区域下方；
3.松开定位卡紧机构I，卡紧定位卡紧机构II，启动Z轴移动定位机构12，通过数控系统由Z轴移动定位机构12驱动打印平台3至打印区；
4.启动加热器加热打印平台3；
5.启动挤出机构2加热；
6.运行模型打印代码，进行产品；打印完成后，关闭打印平台3及挤出机构2的加热器;
7.启动W轴，将电主轴8放置加工区域，编辑运行加工程序对打印产品进行加工；
8.完成加工后，退回电主轴8，降下并退回打印平台3，取出打印完成并加工完成的工件。
[0014]本发明的有益效果是:降低了设备的资金投入，提高了生产效率，有效降低了 FDM三维打印工业应用的成本。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的装置示意图。
[0016]图2为本发明装置的俯视图。
[0017]其中:龙门框架1、挤出机构2、打印平台3、转运小车4、小车行走轨道5、储料仓6、侧位加料机构7、电主轴8、X/Y轴移动定位机构9、X/Y平面移动机构10、滑座11、Z轴移动定位机构12。
【具体实施方式】
[0018]为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0019]下面结合附图1-2对本发明做进一步分析。
[0020]如附图1所示，本发明的FDM三维打印加工一体机，包括龙门框架1、挤出机构2、打印平台3、转运小车4、小车行走轨道5、储料仓6、侧位加料机构7、电主轴8 ;所述的龙门框架的内围铺设有行走轨道，且与龙门框架的内围互不相接；所述的行走轨道上移动设置有转运小车；所述的龙门框架包括X/Y轴移动定位机构和Z轴移动定位机构，所述的Z轴移动定位机构包括Z轴移动组件和Z轴驱动组件，所述的Z轴移动组件为导轨丝杠，所述Z轴驱动组件为伺服电机；所述的X/Y轴移动定位机构侧面上端设置有侧位加料机构；所述的侧位加料机构包括料仓、上料栗、料位检测机构和气动蝶阀；所述的X/Y轴移动定位机构设有X/Y平面移动机构；所述的X/Y平面移动机构底端垂直设置有打印平台；所述的X/Y平面移动机构上设置有滑座；所述的滑座上设置有挤出机构；所述的储料仓固定设置在滑座或挤出机构上；所述的电主轴固定设置在滑座或挤出机构上；所述的电主轴包括W轴移动定位机构；所述的W轴移动定位机构为气缸及导轨。
[0021]其中，龙门框架I通过地脚螺栓固定在地面上，包括X、Y两个轴的移动定位机构及Z轴移动定位机构12 ;挤出机构2设置在滑座11上，滑座11设置在X/Y平面移动机构10上。挤出机构2通过滑座11在X/Y轴方向上移动定位。
[0022]X/Y平面移动机构10包括X轴移动组件、Y轴移动组件，X/Y轴驱动组件。移动组件可以是导轨、齿轮齿条传动或导轨、丝杠传动。驱动组件为伺服电机。
[0023]挤出机构2包括挤出驱动机构、挤出装置、挤出加热机构、冷却机构。挤出驱动机构包括伺服电机、减速机，挤出装置包括挤出螺杆、挤出喷嘴、加热器。冷却机构包括水冷管。
[0024]打印平台3分别设置有与Z轴移动定位机构12定位卡紧机构I和与转运小车4定位卡紧机构II。若定位卡紧机构II卡紧，定位卡紧机构松开I，打印平台3可在Z轴方向上移动定位；若定位卡紧机构I松开定位卡紧机构II卡紧，打印平台3可通过转运小车4在V轴方向上移动定位。打印平台3与Z轴及转运小车4的定位卡紧互不干涉。
[0025]打印平台3内部设有加热器，加热器置于打印平台3上平面的内表面上，加热器可以是粘接、焊接或者卡接于打印平台3上平面的内表面上；打印平台3下平面于支撑台接触的两端设有绝热板；
Z轴移动定位机构1