一种在机加件上熔接3D打印件的成型方法与流程

一种在机加件上熔接3d打印件的成型方法
技术领域
1.本发明属于机械制造冷加工领域和增材制造领域，具体涉及一种在机加件上熔接3d打印件的成型方法，其为使用传统机械加工方法和3d打印增材制造实现零部件制造成型的方法。


背景技术：

2.以往零部件采用3d打印增材制造，都是把一个零件整体通过3d打印制造出来，再进行后续工序，由于3d打印对材料成本非常敏感，打印时间与零件尺寸大小、材料重量成正比关系。因此，零部件整个用3d打印成型的方法生产周期长，成本高。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.本发明要解决的技术问题是：如何实现对零部件可制造性、质量及加工效率的提升。
5.(二)技术方案
6.为了解决上述技术问题，本发明提供一种在机加件上熔接3d打印件的成型方法，所述方法包括如下步骤：
7.步骤1：对零部件的结构进行解剖，分为采用传统机械加工完成的机加件和采用增材制造完成的3d打印件；
8.步骤2：采用传统机械加工方法完成机加件的所有型面的加工；
9.步骤3：根据机加件的结构特征，设计相应的定位工装，将定位工装连同机加件一起定位安装在3d打印设备的工作台上；
10.步骤4：根据零部件成型要求，将剩余部分的3d打印件通过3d打印熔接至机加件上，从而完成零部件整体的制造任务。
11.其中，所述步骤1中，对零部件的结构进行解剖时，按照可制造性、成型质量、加工效率和成本拆分成两部分：即分为采用传统机械加工完成的机加件和采用增材制造完成的3d打印件。
12.其中，所述步骤3中，在定位安装之后，还对3d打印设备的环境进行调整，调整至有利于打印的工作温度。
13.其中，所述步骤4中，在3d打印熔接之前，需要对待采用增材制造完成的3d打印件进行模型设计、编程。
14.其中，所述定位工装用于完全定位安装机加件，同时可以定位安装在3d打印设备工作台面上。
15.其中，所述被拆分加工的机加件是整体零部件的一部分，其能方便的使用传统机械加工方法实现加工成型。
16.其中，所述被拆分加工的机加件该机加件可以完全定位安装在定位工装上。
17.其中，所述3d打印件是整体零部件中采用传统机械加工较难或无法加工的部分。
18.其中，所述3d打印件通过设计、编制打印程序，同时确定与机加件在3d打印工作台上和对接面的位置关系，将3d打印件熔接在已定位安装在3d打印设备工作台面上的机加件上，从而完成零件整体的制造任务。
19.其中，所述方法使用传统机械加工方法和3d打印增材制造实现零部件制造成型的方法，将传统机械加工方法与3d打印增材制造加工方法以优化方式进行互补对接，从而实现对零部件可制造性、质量及加工效率的提升。
20.(三)有益效果
21.与现有技术相比较，本发明为使用传统机械加工方法和3d打印增材制造实现零部件制造成型的方法，将传统机械加工方法与3d打印增材制造加工方法以优化方式进行互补对接，从而实现对零部件可制造性、质量及加工效率的提升。
22.采用这种成型方法，可以使传统机械加工和3d打印增材制造工艺形成优势互补。实现如图1所示零部件的成型加工。该成型方法能提高零部件的加工效率，提高加工精度和可制造性，显著降低生产成本。
附图说明
23.图1-1及图1-2是本发明所加工的零部件立体结构图。
24.图2-1及图2-2是本发明采用传统机械加工完成的机加件立体结构图。
25.图3-1及图3-2是本发明采用增材制造完成的3d打印件立体结构图。
26.图4是本发明机加件定位安装在3d打印设备上实施熔接打印的结构图，由采用增材制造完成的3d打印件1、采用传统机械加工完成的机加件2、定位工装3组成。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
28.为了解决上述技术问题，本发明提供一种在机加件上熔接3d打印件的成型方法，所述方法包括如下步骤：
29.步骤1：对零部件的结构进行解剖，分为采用传统机械加工完成的机加件和采用增材制造完成的3d打印件；
30.步骤2：采用传统机械加工方法完成机加件的所有型面的加工；
31.步骤3：根据机加件的结构特征，设计相应的定位工装，将定位工装连同机加件一起定位安装在3d打印设备的工作台上；
32.步骤4：根据零部件成型要求，将剩余部分的3d打印件通过3d打印熔接至机加件上，从而完成零部件整体的制造任务。
33.其中，所述步骤1中，对零部件的结构进行解剖时，按照可制造性、成型质量、加工效率和成本拆分成两部分：即分为采用传统机械加工完成的机加件和采用增材制造完成的3d打印件。
34.其中，所述步骤3中，在定位安装之后，还对3d打印设备的环境进行调整，调整至有利于打印的工作温度。
35.其中，所述步骤4中，在3d打印熔接之前，需要对待采用增材制造完成的3d打印件进行模型设计、编程。
36.其中，所述定位工装用于完全定位安装机加件，同时可以定位安装在3d打印设备工作台面上。
37.其中，所述被拆分加工的机加件是整体零部件的一部分，其能方便的使用传统机械加工方法实现加工成型。
38.其中，所述被拆分加工的机加件该机加件可以完全定位安装在定位工装上。
39.其中，所述3d打印件是整体零部件中采用传统机械加工较难或无法加工的部分。
40.其中，所述3d打印件通过设计、编制打印程序，同时确定与机加件在3d打印工作台上和对接面的位置关系，将3d打印件熔接在已定位安装在3d打印设备工作台面上的机加件上，从而完成零件整体的制造任务。
41.其中，所述方法使用传统机械加工方法和3d打印增材制造实现零部件制造成型的方法，将传统机械加工方法与3d打印增材制造加工方法以优化方式进行互补对接，从而实现对零部件可制造性、质量及加工效率的提升。
42.实施例1
43.具体实施过程如下：首先，参照图1-1及图1-2，对所要成型零部件进行建模设计，建模过程中要依据零部件可制造性、成型质量、加工效率和成本原则，确定成型方式：即采用传统机械加工完成的机加件部分和采用增材制造完成的3d打印件部分，如图2-1及图2-2、图3-1及图3-2；其次，采用机械加工方式，完成采用传统机械加工完成的机加件2的成型加工。再按照需要制作相应的定位工装3，并将采用传统机械加工完成的机加件2装入定位工装3上，再一起安装到3d打印设备工作台上完全定位，同时对打印设备的环境进行调整，调整至有利于打印的工作温度。最后，参照图4，对采用增材制造完成的3d打印件1进行模型设计、编程，再在采用传统机械加工完成的机加件2上熔接采用增材制造完成的3d打印件1，从而完成零部件的整体制造成型。
44.所述在机加件上熔接3d打印件的成型方法所涉及的部件，包括被分解成采用增材制造完成的3d打印件1和采用传统机械加工完成的机加件2以及定位工装3，其特征是：定位工装3可以完全定位安装机加件2，同时可以定位安装在3d打印设备工作台面上，被拆分加工的机加件2是整体零部件的一部分，它能方便的使用传统机械加工方法实现加工成型，该机加件可以完全定位安装在定位工装3上，3d打印件1是整体零部件中采用传统机械加工较难或无法加工的部分，它通过设计、编制打印程序，同时确定与机加件在3d打印工作台上和对接面的位置关系，将3d打印件1熔接在已定位安装在3d打印设备工作台面上的机加件2上，从而完成零件整体的制造任务。
45.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。