本發(fā)明涉及機(jī)床加工機(jī)械領(lǐng)域，尤其是涉及一種橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床。

背景技術(shù)：

銑削加工機(jī)械是機(jī)床工業(yè)的重要組成部分，是發(fā)展精密制造業(yè)必不可少的關(guān)鍵裝備。數(shù)控銑削機(jī)床廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域，尤其對(duì)模具、工量具、汽車、軸承機(jī)械制造等行業(yè)更具重要作用。隨著技術(shù)創(chuàng)新與高科技產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，銑削加工技術(shù)應(yīng)用范圍日益擴(kuò)展，已成為現(xiàn)代制造業(yè)中進(jìn)行精密加工的主要工藝技術(shù)。

目前對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行銑削加工后，如需對(duì)這個(gè)機(jī)械零件執(zhí)行其他車削操作，則需要轉(zhuǎn)移至另一數(shù)控車床上進(jìn)行，這樣既耗時(shí)，又耗能，而且還大量占用車間位置，影響資源的充分利用。

傳統(tǒng)的數(shù)控銑削機(jī)床采用工作臺(tái)移動(dòng)方式，即工作臺(tái)與固定其上的工件一起進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)移動(dòng)通過(guò)大功率的變頻電機(jī)和減速箱傳動(dòng)，也需要耗費(fèi)巨大的能源才能推動(dòng)；在切削的環(huán)境下，質(zhì)量負(fù)載是影響導(dǎo)軌磨損及精度保持性的一個(gè)重要因素，一般的工作臺(tái)移動(dòng)式龍門機(jī)床除了工件重量以外工作臺(tái)本身的自重也非常巨大，如果長(zhǎng)期加工較重工件，必然導(dǎo)致導(dǎo)軌磨損加速，一段時(shí)間后精度就會(huì)下降。

另外，工作臺(tái)移動(dòng)式龍門機(jī)床在空載時(shí)一般都能達(dá)到其標(biāo)注的設(shè)計(jì)速度，但隨著工件重量的增加，其移動(dòng)速度必然大幅下降，影響效率，由于工作臺(tái)移動(dòng)式龍門機(jī)床的工作臺(tái)負(fù)載是個(gè)變量，當(dāng)在機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)置較大的加速度，一旦放置較重工件后，機(jī)床就會(huì)發(fā)生振動(dòng)、沖擊等進(jìn)而損壞傳動(dòng)系統(tǒng)；移動(dòng)式龍門機(jī)床盡管工件不參與運(yùn)動(dòng)，但龍門框架重心高，過(guò)高的加速度容易產(chǎn)生較大的傾覆力，造成機(jī)床損壞，也不宜設(shè)置過(guò)高的加速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、操作方便、精度較高且適用于機(jī)械制造各行業(yè)的橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床，其包括底座、設(shè)置在底座上的工作臺(tái)、設(shè)置在底座上方的橫梁、設(shè)置在工作臺(tái)兩側(cè)用于支撐橫梁的支座，所述橫梁沿支座方向來(lái)回往復(fù)運(yùn)作；所述橫梁上安裝有主軸，所述主軸沿橫梁方向來(lái)回往復(fù)運(yùn)作。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述工作臺(tái)包括轉(zhuǎn)臺(tái)座，所述轉(zhuǎn)臺(tái)座設(shè)置在底座一側(cè)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)座包括平行設(shè)置的支撐板，所述支撐板垂直設(shè)置在底座上，所述支撐板之間卡持設(shè)置有加工臺(tái)，所述加工臺(tái)設(shè)置有支撐臺(tái)，所述支撐臺(tái)兩側(cè)設(shè)置有連接臂，所述連接臂一端卡設(shè)在支撐板上，所述連接臂另一端分別連接在支撐臺(tái)兩側(cè)，所述支撐臺(tái)上設(shè)置有加工轉(zhuǎn)板，所述加工轉(zhuǎn)板可在支撐臺(tái)上旋轉(zhuǎn)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述底座另一側(cè)設(shè)置有第一平板臺(tái)，所述第一平板臺(tái)與轉(zhuǎn)臺(tái)座設(shè)有一間隔。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)臺(tái)座一側(cè)設(shè)置有頂針座，所述頂針座固定在第一平板臺(tái)上，所述頂針座包括驅(qū)動(dòng)座及頂柱，所述頂柱設(shè)置驅(qū)動(dòng)座一側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)座帶動(dòng)頂柱運(yùn)作。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐臺(tái)上安設(shè)有第二平板臺(tái)，所述第二平板臺(tái)與第一平板臺(tái)對(duì)接設(shè)置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支座一側(cè)設(shè)置有刀庫(kù)，所述刀庫(kù)為鏈?zhǔn)降稁?kù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支座上設(shè)置有多個(gè)噴頭，用于供主軸使用。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述底座上方設(shè)置有機(jī)罩，所述機(jī)罩上設(shè)置有觀察窗。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)罩上方裝設(shè)有過(guò)濾式抽風(fēng)裝置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述橫梁一側(cè)開設(shè)有滑槽，所述滑槽內(nèi)卡持有主軸。

綜上所述，本發(fā)明橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床的有益效果：

通過(guò)橫梁帶動(dòng)主軸進(jìn)行移位，配合橫梁沿支座方向來(lái)回滑動(dòng)，由于主軸負(fù)載是定值，不會(huì)隨著待加工工件的變化而變化，進(jìn)而能保證橫梁導(dǎo)軌的磨損很小且穩(wěn)定，使得機(jī)床能長(zhǎng)久保持精度；

通過(guò)橫梁帶動(dòng)主軸進(jìn)行移位，由于機(jī)床的運(yùn)動(dòng)中心在橫梁上，沒(méi)有較大的傾覆力矩且運(yùn)動(dòng)質(zhì)量保持不變，配合合適的驅(qū)動(dòng)裝置即可讓橫梁獲得較高的加速度，不僅能夠提高加工效率，而且還能降低待加工工件表面的粗糙度值。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床隱藏機(jī)罩后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)臺(tái)座結(jié)合頂針座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明轉(zhuǎn)臺(tái)座結(jié)合第二平板臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4所示本發(fā)明轉(zhuǎn)臺(tái)座結(jié)合第二平板臺(tái)后另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1至圖5所示，本發(fā)明橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床包括底座100、設(shè)置在底座100上的工作臺(tái)200、設(shè)置在底座100上方的橫梁300、設(shè)置在工作臺(tái)200兩側(cè)用于支撐橫梁300的支座400，所述橫梁300沿支座400方向來(lái)回往復(fù)運(yùn)作；所述橫梁300一側(cè)開設(shè)有滑槽310，所述滑槽310內(nèi)卡持有主軸500，所述主軸500可上下來(lái)回運(yùn)作，所述主軸500安裝在橫梁300上，并沿橫梁300方向來(lái)回往復(fù)運(yùn)作。

所述工作臺(tái)200包括轉(zhuǎn)臺(tái)座210，所述轉(zhuǎn)臺(tái)座210設(shè)置在底座100一側(cè)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)座210包括平行設(shè)置的支撐板211，所述支撐板211垂直設(shè)置在底座100上，所述支撐板211之間卡持設(shè)置有加工臺(tái)212，所述加工臺(tái)212設(shè)置有支撐臺(tái)2121，所述支撐臺(tái)2121兩側(cè)設(shè)置有連接臂2122，所述連接臂2122一端卡設(shè)在支撐板211上，所述連接臂2122另一端分別連接在支撐臺(tái)2121兩側(cè)，用以帶動(dòng)支撐臺(tái)2121來(lái)回?cái)[動(dòng)；所述支撐臺(tái)2121上設(shè)置有加工轉(zhuǎn)板213，所述加工轉(zhuǎn)板213可在支撐臺(tái)2121上旋轉(zhuǎn)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，所述加工轉(zhuǎn)板213上用以放置待加工工件，通過(guò)支撐臺(tái)2121擺動(dòng)及加工轉(zhuǎn)板213旋轉(zhuǎn)運(yùn)作可對(duì)待加工工件進(jìn)行多軸式加工，能加工各種形狀特別、復(fù)雜的待加工工件，符合機(jī)床的發(fā)展方向；其中，所述加工轉(zhuǎn)板213為精密分度盤構(gòu)造，所述加工轉(zhuǎn)板213用DD(direct driver)直驅(qū)電機(jī)提供其旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述底座100另一側(cè)設(shè)置有第一平板臺(tái)110，所述第一平板臺(tái)110與轉(zhuǎn)臺(tái)座210設(shè)有一間隔，以使得支撐臺(tái)2121能無(wú)障礙地來(lái)回進(jìn)行擺動(dòng)，同時(shí)，主軸500在橫梁300的帶動(dòng)下可沿支座400方向移位至第一平板臺(tái)110對(duì)待加工工件進(jìn)行銑削，也可移位至轉(zhuǎn)臺(tái)座210上方對(duì)待加工工件進(jìn)行銑削，即可在本機(jī)床上同時(shí)實(shí)現(xiàn)五軸立銑減材加工和三軸立銑加工，互不干涉。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)臺(tái)座210一側(cè)設(shè)置有頂針座220，所述頂針座220固定在第一平板臺(tái)110上，所述頂針座220包括驅(qū)動(dòng)座221及頂柱222，所述頂柱222設(shè)置驅(qū)動(dòng)座221一側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)座221帶動(dòng)頂柱222運(yùn)作，進(jìn)而對(duì)待加工工件進(jìn)行抵頂固定，使得主軸500能有效對(duì)待加工工件進(jìn)行車削操作，提高主軸500車削的穩(wěn)定性，可加工加長(zhǎng)型軸類待加工工件。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐臺(tái)2121上安設(shè)有第二平板臺(tái)230，所述第二平板臺(tái)230與第一平板臺(tái)110對(duì)接設(shè)置，可將大型待加工工件放置在第一平板臺(tái)110與第二平板臺(tái)230組合而成的平板臺(tái)上，最大限度擴(kuò)展可加工的尺寸。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支座400一側(cè)設(shè)置有刀庫(kù)410，所述刀庫(kù)410為鏈?zhǔn)降稁?kù)410，所述鏈?zhǔn)降稁?kù)410擁有更多的類型和數(shù)量的刀具，以供主軸500使用，提高機(jī)床加工范圍。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支座400上還設(shè)置有多個(gè)噴頭420，以供主軸500使用，所述噴頭420可采用高能粒子束做熱源，以加工各種特殊性質(zhì)粉材，熔覆成不同特質(zhì)的金屬或非金屬胚料，實(shí)現(xiàn)五軸多噴頭金屬熔復(fù)增材加工功能，改良單一的加工方式；或者，對(duì)待加工工件表面進(jìn)行噴涂處理，噴涂薄層、特殊金屬/非金屬粉末層，使得待加工工件具有特殊性質(zhì)的表面涂層，滿足不同客戶的需求，使得機(jī)床加工更加靈活及多樣化，所述噴頭420以金屬構(gòu)件為主體，噴頭表面采用耐高溫硬合金材質(zhì)構(gòu)造，噴頭主體外側(cè)部包覆有耐腐蝕耐高溫材質(zhì)。

或者，所述噴頭420還連通水冷系統(tǒng)或氣冷系統(tǒng)，通過(guò)主軸500帶動(dòng)噴頭420并利用噴頭420噴出的熱氣流、冷水流或冷氣流對(duì)待加工工件進(jìn)行淬火、回火等熱處理工序。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述噴頭420一側(cè)裝設(shè)有紅外非接觸式測(cè)溫探頭(圖未示)，能對(duì)熔覆區(qū)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)反饋，方便對(duì)堆焊噴槍產(chǎn)生的溫度進(jìn)行控制，提升產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支座400上一側(cè)還設(shè)置有磨頭(圖未示)，以供主軸500使用，在需要對(duì)待加工工件進(jìn)行最后的磨削工序時(shí)，在主軸500上安裝上磨頭，不需對(duì)待加工工件進(jìn)行拆卸即可實(shí)現(xiàn)銑削與磨削的工序流程，實(shí)現(xiàn)五軸磨削加工功能，進(jìn)行高精度加工。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述主軸500可采用高速拋光輪構(gòu)造，可對(duì)待加工工件表面進(jìn)行拋光處理。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述底座100上方設(shè)置有機(jī)罩600，所述機(jī)罩600上設(shè)置有觀察窗610，所述觀察窗610采用深色電焊護(hù)目玻璃材質(zhì)構(gòu)造，以避免強(qiáng)光炫目及污染，同時(shí)也保護(hù)了操作者的眼睛。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床采用封閉式構(gòu)造，底座100結(jié)合機(jī)罩600形成密閉空間，能有效防止粉塵外溢，所述機(jī)罩600上方裝設(shè)有過(guò)濾式抽風(fēng)裝置620，減少工作空間粉塵對(duì)環(huán)境影響和對(duì)人體危害，同時(shí)可回收貴重的金屬粉末，節(jié)約成本。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床還設(shè)置有2個(gè)以上攝像頭及顯示器，能可靠觀察主軸500夾持噴頭420或刀具后的實(shí)時(shí)操作過(guò)程，以避免強(qiáng)光炫目，可隨時(shí)觀察到機(jī)床內(nèi)的加工細(xì)節(jié)并做必要的錄像。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床還包括控制顯示屏700，所述控制顯示屏700可移動(dòng)地設(shè)置在機(jī)罩600外一側(cè)，所述控制顯示屏700用于控制主軸500運(yùn)動(dòng)及噴頭420堆焊胚料，易于操控。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述主軸500一側(cè)固定設(shè)置有吸粉裝置(圖未示)，在主軸500安裝上刀具后對(duì)待加工工件進(jìn)行銑削操作時(shí)，吸粉裝置能將產(chǎn)生的碎屑吸附干凈，更加方便主軸500對(duì)待加工工件進(jìn)行銑削操作。

本發(fā)明在安裝運(yùn)輸時(shí)，可將頂針座220及第二平板臺(tái)230從底座100上拆卸進(jìn)行運(yùn)輸，減少運(yùn)輸?shù)碾y度；在實(shí)際加工過(guò)程中，其具體操作過(guò)程如下，通過(guò)主軸500的三軸運(yùn)動(dòng)模式及轉(zhuǎn)臺(tái)座210的二軸運(yùn)動(dòng)模式，利用支撐臺(tái)2121的擺動(dòng)及加工轉(zhuǎn)板213的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床能完成五軸運(yùn)動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)五軸車削減材加工功能。

在第一平板臺(tái)110上安裝上頂針座220后，將支撐臺(tái)2121擺動(dòng)至90°角度，在加工轉(zhuǎn)板213與頂柱222的共同擠壓下將加長(zhǎng)型軸類待加工工件固定，再利用安裝在主軸500的刀具對(duì)待加工工件進(jìn)行車削處理，使得橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床能完成車床運(yùn)動(dòng)模式。

在支撐臺(tái)2121回復(fù)原位后將第二平板臺(tái)230放置在加工轉(zhuǎn)板213上，加工轉(zhuǎn)板213卡置在支撐臺(tái)2121內(nèi)側(cè)，此時(shí)，加工轉(zhuǎn)板213受制于第二平板臺(tái)230的限位無(wú)法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)作，第一平板臺(tái)110與第二平板臺(tái)230對(duì)接設(shè)置，可將大型待加工工件放置在第一平板臺(tái)110與第二平板臺(tái)230組合而成的平板臺(tái)上，最大限度的降低了工件大小、材料差別、形狀多樣等因素對(duì)機(jī)床的約束性，使得橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床能完成三軸運(yùn)動(dòng)模式。

將第二平板臺(tái)230從轉(zhuǎn)臺(tái)座210上拆卸下來(lái)后，第一平板臺(tái)110與轉(zhuǎn)臺(tái)座210設(shè)有一間隔，主軸500在橫梁300的帶動(dòng)下可沿支座400方向移位至第一平板臺(tái)110對(duì)待加工工件進(jìn)行三軸銑削加工操作，也可移位至轉(zhuǎn)臺(tái)座210上方對(duì)待加工工件進(jìn)行五軸銑削加工，互不干涉，使得橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床能同時(shí)完成五軸及三軸運(yùn)動(dòng)模式。

綜上所述，本發(fā)明橫梁移動(dòng)式多功能3D打印機(jī)床的有益效果：

通過(guò)橫梁300帶動(dòng)主軸500進(jìn)行移位，配合橫梁300沿支座400方向來(lái)回滑動(dòng)，由于主軸500負(fù)載是定值，不會(huì)隨著待加工工件的變化而變化，進(jìn)而能保證橫梁300導(dǎo)軌的磨損很小且穩(wěn)定，使得機(jī)床能長(zhǎng)久保持精度；

通過(guò)橫梁300帶動(dòng)主軸500進(jìn)行移位，由于機(jī)床的運(yùn)動(dòng)中心在橫梁300上，沒(méi)有較大的傾覆力矩且運(yùn)動(dòng)質(zhì)量保持不變，配合合適的驅(qū)動(dòng)裝置即可讓橫梁300獲得較高的加速度，不僅能夠提高加工效率，而且還能降低待加工工件表面的粗糙度值。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。