一种焊接与铣削复合型金属3D打印机制造技术

一种焊接与铣削复合型金属3D打印机，其回转台基座设置在底座上，Z向立柱竖直固装在回转台基座上，升降台安装在Z向立柱上，升降台沿Z向立柱具有竖直方向直线移动自由度；第一、第二X向悬臂梁水平固连在升降台的对侧；MIG焊枪固定安装在焊枪定位滑台上，焊枪定位滑台设置在第一X向悬臂梁上，焊枪定位滑台沿第一X向悬臂梁具有水平方向直线移动自由度；铣刀盘安装在铣削加工主轴箱底部，铣削加工主轴箱设置在第二X向悬臂梁上，铣削加工主轴箱沿第二X向悬臂梁具有水平方向直线移动自由度；零件打印台设置在回转台基座侧方的底座上，零件打印台位于第一、第二X向悬臂梁的下方，零件打印台相对于底座具有水平方向直线移动自由度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于金属3D打印设备
，特别是涉及一种焊接与铣削复合型金属3D打印机。
技术介绍
传统的金属3D打印技术，又称为激光增材制造技术(LaserAdditiveManufacturing，简称LAM)，是以合金粉末为原料，通过高功率激光对合金粉末进行原位熔化，并使熔融状态的合金粉末快速凝固并逐级沉积来制造实体零件。传统的金属3D打印技术受限于打印成本，应用范围主要集中在航空航天领域，并没有大范围推广使用，导致以金属3D打印技术制造零件优势很难得到充分发挥。为了降低金属3D打印技术的应用成本，相关技术人员便考虑将“激光增材制造”变为“焊接增材制造”，将3D打印原材料从合金粉末变为焊丝，同时也出现了一些基于焊接技术的3D打印设备，但受到焊接增材原理的限制，与传统激光增材制造的3D实体零件相比，其制造精度不高，打印好的实体零件必须进行二次加工才能满足要求，因此，基于焊接技术的3D打印设备的技术优势并非十分明显，目前也没有成功实现推广。为了进一步提高基于焊接技术的3D打印设备的成本优势，相关技术人员提出了全新的设想，希望将基于焊接技术的3D打印设备与数控机床进行结合，从而构成一套具备3D打印与数控加工为一体的新型金属3D打印设备，而相关单位和企业也都在为此进行努力。但是，以何种方式来实现3D打印与数控加工的结合，目前仍然没有一套行之有效的方案出现，尽管部分单位和企业也曾设计出一些试验样机，但实际使用效果并不理想，主要体现在3D打印与数控加工的结合方式上，由于结合方式欠佳，导致设备成本居高不下，而且零件制造加工效率普遍偏低，与激光金属3D打印机相比仍然没有优势可言。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种焊接与铣削复合型金属3D打印机，具有设备成本低、零件制造加工效率高及零件制造精度高的特点。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种焊接与铣削复合型金属3D打印机，包括底座、回转台基座、Z向立柱、升降台、第一X向悬臂梁、第二X向悬臂梁、MIG焊枪、焊枪定位滑台、铣刀盘、铣削加工主轴箱及零件打印台；所述回转台基座设置在底座上，所述Z向立柱竖直固装在回转台基座上，所述升降台安装在Z向立柱上，升降台沿Z向立柱具有竖直方向的直线移动自由度；所述第一X向悬臂梁水平固连在升降台一侧，所述第二X向悬臂梁水平固连在升降台另一侧，且第一X向悬臂梁与第二X向悬臂梁位于同一条直线上；所述MIG焊枪固定安装在焊枪定位滑台上，焊枪定位滑台设置在第一X向悬臂梁上，焊枪定位滑台沿第一X向悬臂梁具有水平方向的直线移动自由度；所述铣刀盘安装在铣削加工主轴箱底部，铣削加工主轴箱设置在第二X向悬臂梁上，铣削加工主轴箱沿第二X向悬臂梁具有水平方向的直线移动自由度；所述零件打印台设置在回转台基座侧方的底座上，且零件打印台位于第一X向悬臂梁及第二X向悬臂梁的下方，零件打印台相对于底座具有水平方向的直线移动自由度。在所述Z向立柱内竖直安装有Z向丝杠，在Z向立柱顶部安装有Z向升降驱动电机，Z向升降驱动电机的电机轴与Z向丝杠顶端相固连，在Z向丝杠上套装有Z向丝母，Z向丝母与升降台相固连，升降台与Z向立柱之间滑动接触配合。在所述第一X向悬臂梁内水平安装有第一X向丝杠，在第一X向悬臂梁外端安装有第一X向平移驱动电机，第一X向平移驱动电机的电机轴与第一X向丝杠外端相固连，在第一X向丝杠上套装有第一X向丝母，第一X向丝母与焊枪定位滑台相固连，焊枪定位滑台与第一X向悬臂梁之间滑动接触配合。在所述第二X向悬臂梁内水平安装有第二X向丝杠，在第二X向悬臂梁外端安装有第二X向平移驱动电机，第二X向平移驱动电机的电机轴与第二X向丝杠外端相固连，在第二X向丝杠上套装有第二X向丝母，第二X向丝母与铣削加工主轴箱相固连，铣削加工主轴箱与第二X向悬臂梁之间滑动接触配合。在所述底座上平行设置有两根Y向导轨，在Y向导轨上设置有Y向滑块，所述零件打印台固定安装在Y向滑块上；在两根所述Y向导轨之间设置有一根Y向丝杠，Y向丝杠与Y向导轨相平行，Y向丝杠一端连接有Y向平移驱动电机，Y向平移驱动电机固定安装在底座上；在所述Y向丝杠上套装有Y向丝母，Y向丝母与零件打印台相固连。本技术的有益效果：本技术与现有技术相比，将“3D焊接打印”与“数控铣削加工”进行了巧妙结合，有效降低了设备成本；本技术还可根据零件加工要求的不同，灵活选择零件的加工方式，可采用先“打印”后“铣削”的加工方式，也可采用“打印”与“铣削”交替进行的加工方式，有效提高了零件的制造加工效率和制造精度。附图说明图1为本技术的一种焊接与铣削复合型金属3D打印机(处于焊接打印位)结构示意图；图2为本技术的一种焊接与铣削复合型金属3D打印机(处于铣削加工位)结构示意图；图中，1—底座，2—回转台基座，3—Z向立柱，4—升降台，5—第一X向悬臂梁，6—第二X向悬臂梁，7—MIG焊枪，8—焊枪定位滑台，9—铣刀盘，10—铣削加工主轴箱，11—零件打印台，12—Z向丝杠，13—Z向升降驱动电机，14—第一X向丝杠，15—第一X向平移驱动电机，16—第二X向丝杠，17—第二X向平移驱动电机，18—Y向导轨，19—Y向滑块，20—Y向丝杠，21—Y向平移驱动电机，22—Y向丝母。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1、2所示，一种焊接与铣削复合型金属3D打印机，包括底座1、回转台基座2、Z向立柱3、升降台4、第一X向悬臂梁5、第二X向悬臂梁6、MIG焊枪7、焊枪定位滑台8、铣刀盘9、铣削加工主轴箱10及零件打印台11；所述回转台基座2设置在底座1上，所述Z向立柱3竖直固装在回转台基座2上，所述升降台4安装在Z向立柱3上，升降台4沿Z向立柱3具有竖直方向的直线移动自由度；所述第一X向悬臂梁5水平固连在升降台4一侧，所述第二X向悬臂梁6水平固连在升降台4另一侧，且第一X向悬臂梁5与第二X向悬臂梁6位于同一条直线上；所述MIG焊枪7固定安装在焊枪定位滑台8上，焊枪定位滑台8设置在第一X向悬臂梁5上，焊枪定位滑台8沿第一X向悬臂梁5具有水平方向的直线移动自由度；所述铣刀盘9安装在铣削加工主轴箱10底部，铣削加工主轴箱10设置在第二X向悬臂梁6上，铣削加工主轴箱10沿第二X向悬臂梁6具有水平方向的直线移动自由度；所述零件打印台11设置在回转台基座2侧方的底座1上，且零件打印台11位于第一X向悬臂梁5及第二X向悬臂梁6的下方，零件打印台11相对于底座1具有水平方向的直线移动自由度。在所述Z向立柱3内竖直安装有Z向丝杠12，在Z向立柱3顶部安装有Z向升降驱动电机13，Z向升降驱动电机13的电机轴与Z向丝杠12顶端相固连，在Z向丝杠12上套装有Z向丝母，Z向丝母与升降台4相固连，升降台4与Z向立柱3之间滑动接触配合。在所述第一X向悬臂梁5内水平安装有第一X向丝杠14，在第一X向悬臂梁5外端安装有第一X向平移驱动电机15，第一X向平移驱动电机15的电机轴与第一X向丝杠14外端相固连，在第一X向丝杠14上套装有第一X向丝母，第一X向丝母与焊枪定位滑台8相固连，焊枪定位滑台8与第一X向悬臂梁5之间滑动接触配合。在所述第二X向悬臂梁6内水平安装有第二X向丝杠16，在第二X本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接与铣削复合型金属3D打印机，其特征在于：包括底座、回转台基座、Z向立柱、升降台、第一X向悬臂梁、第二X向悬臂梁、MIG焊枪、焊枪定位滑台、铣刀盘、铣削加工主轴箱及零件打印台；所述回转台基座设置在底座上，所述Z向立柱竖直固装在回转台基座上，所述升降台安装在Z向立柱上，升降台沿Z向立柱具有竖直方向的直线移动自由度；所述第一X向悬臂梁水平固连在升降台一侧，所述第二X向悬臂梁水平固连在升降台另一侧，且第一X向悬臂梁与第二X向悬臂梁位于同一条直线上；所述MIG焊枪固定安装在焊枪定位滑台上，焊枪定位滑台设置在第一X向悬臂梁上，焊枪定位滑台沿第一X向悬臂梁具有水平方向的直线移动自由度；所述铣刀盘安装在铣削加工主轴箱底部，铣削加工主轴箱设置在第二X向悬臂梁上，铣削加工主轴箱沿第二X向悬臂梁具有水平方向的直线移动自由度；所述零件打印台设置在回转台基座侧方的底座上，且零件打印台位于第一X向悬臂梁及第二X向悬臂梁的下方，零件打印台相对于底座具有水平方向的直线移动自由度。

【技术特征摘要】
1.一种焊接与铣削复合型金属3D打印机，其特征在于：包括底座、回转台基座、Z向立柱、升降台、第一X向悬臂梁、第二X向悬臂梁、MIG焊枪、焊枪定位滑台、铣刀盘、铣削加工主轴箱及零件打印台；所述回转台基座设置在底座上，所述Z向立柱竖直固装在回转台基座上，所述升降台安装在Z向立柱上，升降台沿Z向立柱具有竖直方向的直线移动自由度；所述第一X向悬臂梁水平固连在升降台一侧，所述第二X向悬臂梁水平固连在升降台另一侧，且第一X向悬臂梁与第二X向悬臂梁位于同一条直线上；所述MIG焊枪固定安装在焊枪定位滑台上，焊枪定位滑台设置在第一X向悬臂梁上，焊枪定位滑台沿第一X向悬臂梁具有水平方向的直线移动自由度；所述铣刀盘安装在铣削加工主轴箱底部，铣削加工主轴箱设置在第二X向悬臂梁上，铣削加工主轴箱沿第二X向悬臂梁具有水平方向的直线移动自由度；所述零件打印台设置在回转台基座侧方的底座上，且零件打印台位于第一X向悬臂梁及第二X向悬臂梁的下方，零件打印台相对于底座具有水平方向的直线移动自由度。2.根据权利要求1所述的一种焊接与铣削复合型金属3D打印机，其特征在于：在所述Z向立柱内竖直安装有Z向丝杠，在Z向立柱顶部安装有Z向升降驱动电机，Z向升降驱动电机的电机轴与Z向丝杠顶端相固连，在Z向丝杠上套装有Z向丝母，Z向丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晖，孟凡玲，杜春燕，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21