一种基于fdm技术的数控成型设备的制造方法_2

文档序号:9900705阅读:来源:国知局
025]更进一步的是:所述主板为M⑶。
[0026]进一步的是:所述X向线性导轨和Y向线性导轨包含沿着X轴和Y轴方向设置的丝杠,所述丝杠上啮合组装滑块;所述丝杠分别通过步进电机驱动。
[0027]本发明有益效果是:
[0028]本发明在保留FDM技术优点的同时,结合成熟的数控加工编程模式,增加三个转动自由度,将挤出机相对工作底板可以进行6自由度的空间运动。材料可以延不同方向沉积,这突破了常规增材制造的技术盲点,拓展了FDM技术的潜力,本发明在成型加工过程中的优势包括:
[0029]1.无需添加支撑结构即可完成悬臂、中空壳体、孔洞等结构的成型制造;
[0030]2.可精密完成旋转体制造过程,同时保证其细部结构的严格对称,易于实现旋转体零件的平衡性;
[0031]3.结构填充路径多样,避免层间应力缺陷造成的零件强度下降现象;
[0032]4.可实现对现有机构、零件的包覆式加工;
[0033]5.允许进行拥有复杂结构,或者需要达到复杂力学性能的构件的加工成型。
【附图说明】
[0034]图1为本发明的一种【具体实施方式】的主视方向的结构示意图;
[0035]图2为本发明的一种【具体实施方式】的侧视方向的结构示意图;
[0036]图3为本发明的A-B-C轴向旋转组件的一种【具体实施方式】的主视方向的结构示意图;
[0037]图4为本发明的A-B-C轴向旋转组件的一种【具体实施方式】的侧视方向的结构示意图;
[0038]图5为本发明的A-B-C轴向旋转组件的工作底盘的一种工作状态的结构示意图;
[0039]图6为本发明的一种【具体实施方式】的主视方向的结构示意图,其示出了工作底盘和材料挤出机的运动范围;
[0040]图7为本发明的一种【具体实施方式】的侧视方向的结构示意图,其示出了工作底盘和材料挤出机的运动范围;
[0041]图8为本发明的一种【具体实施方式】的俯视方向的结构示意图,其示出了工作底盘和材料挤出机的运动范围。
[0042]附图标记说明:
[0043]1:底座,2:框架,3:材料挤出机,4:X向线性导轨,5:Y向线性导轨,6:Z轴升降台,7:Z轴螺杆步进电机,8: A轴电机座,9: A轴步进电机,1: A轴,11: B轴电机转座,12: C轴电机支架,13: B轴,14: B轴步进电机,15: C轴,16: C轴步进电机,17:工作底盘,18:电源,19:主板,20: X轴限位开关,21: Y轴限位开关,22: Z轴限位开关,23: A轴限位开关,24: B轴限位开关,25: IXD显示屏,26:挤出机加热器,27:散热风扇。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图及实施例描述本发明【具体实施方式】:
[0045]需要说明的是,本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0046]同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
[0047]如图所示,其示出了本发明的【具体实施方式】,如图所示,本发明公开的一种基于FDM技术的数控成型设备,整体包括X-Y-Z轴向平移组件、A-B-C轴向旋转组件和电控组件;所述X-Y-Z轴向平移组件包括底座1、框架2、材料挤出机3、X向线性导轨4、Y向线性导轨5、Z轴升降台6和Z轴螺杆步进电机7;所述A-B-C轴向旋转组件包括A轴电机座8、A轴步进电机9、B轴电机转座11、B轴步进电机14、C轴电机支架12、C轴步进电机16和工作底盘17;所述电控组件包括电源18、主板19、X轴限位开关20、Y轴限位开关21、Z轴限位开关22、A轴限位开关23、B轴限位开关24、IXD显示屏25、挤出机加热器26和散热风扇27;
[0048]如图所示,上述的底座I和框架2固定在一起,底座I上安装有Z轴螺杆步进电机7和Y向线性导轨5,Z轴螺杆步进电机7驱动Z轴升降台6上下运动,X向线性导轨4安装在Z轴升降台6上,材料挤出机3固定在X向线性导轨4的滑块上;
[0049]如图所示,上述的A轴电机座8固定在Y向线性导轨5的滑块上,A轴步进电机9安装在A轴电机座8上,驱动B轴电机转座11绕A轴10转动;B轴步进电机14安装在B轴电机转座11上,驱动C轴电机支架12绕B轴13转动;C轴步进电机16安装在C轴电机支架12上,驱动工作底盘17绕C轴15转动;
[0050]如图所示,上述电控组件中的电源18、主板19、IXD显示屏25均固定在底座I上,挤出机加热器26、散热风扇27安装在材料挤出机3上,X向限位开关20安装在X向线性导轨4右端,Y向限位开关21安装在Y向线性导轨5后端,Z向限位开关22安装在Z轴螺杆步进电机驱动的Z轴螺杆的下端,A轴限位开关安装在A轴电机座8上,B轴限位开关安装在B轴电机转座11上;
[0051 ] 如图所示,上述电源18为主板19供电,主板19连接X轴限位开关20、Y轴限位开关21、Ζ轴限位开关22、Α轴限位开关23、Β轴限位开关24、IXD显示屏25、挤出机加热器26和散热风扇27;
[0052]如图所示,上述主板16向X向线性导轨4、Y向线性导轨5、Z轴螺杆步进电机7、A轴步进电机9、B轴步进电机11、C轴步进电机13供电并发送控制信号,通过向挤出机加热器23、散热风扇24发送控制信号对材料挤出机3温度进行调节。
[0053 ]本发明在保留FDM技术优点的同时,结合成熟的数控加工编程模式,增加三个转动自由度(A轴、B轴和C轴),将挤出机相对工作底盘可以进行六自由度的空间运动。成型材料可以延不同方向沉积,如此便突破了常规增材制造的技术盲点,拓展了Π)Μ技术的潜力,本发明在成型加工过程中的优势包括但不限于:
[0054]1.无需添加支撑结构即可完成悬臂、中空壳体、孔洞等结构的成型制造;
[0055]2.可精密完成旋转体制造过程,同时保证其细部结构的严格对称,易于实现旋转体零件的平衡性;
[0056]3.结构填充路径多样,避免层间应力缺陷造成的零件强度下降现象;
[0057]4.可实现对现有机构、零件的包覆式加工;
[0058]5.允许进行拥有复杂结构,或者需要达到复杂力学性能的构件的加工成型。
[0059]本发明中,X、Y线性导轨和Z步进电机可使挤出机相对工作底盘延X、Y、Z三方向平移;A轴步进电机可驱动B轴、C轴整体在水平面内绕A轴转动,B轴步进电机可驱动C轴在垂直于B轴的竖直平面内转动,C轴步进电机可驱动工作底盘绕C轴转动,三个步进电机综合作用,可使挤出机相对工作底盘绕X、Y、Z三轴转动。
[0060]本发明中,X/Y/Z/A/B/C各线性导轨和步进电机协同作用,可使挤出机相对工作底盘具有六个自由度;当挤出机向X轴正向移动、Y轴线性导轨滑块向Y轴正向移动至最大处时触发X/Y限位开关并停止移动,X/Y向设置为坐标最大处;
[0061]Z轴升降台向下移动至挤出机喷口与B轴位于同一水平面时触发Z限位开关并停止移动,Z向设置为坐标最小处;
[0062]当C轴绕B轴旋转至水平位置
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