[发明专利]极坐标数控熔融沉积快速成型机及其成型方法

说明书

本发明公开了一种极坐标数控熔融沉积快速成型机，其包括支撑架、横向运动装置、回转装置、提升装置、横向调节装置及挤出喷头。还公开了该极坐标数控熔融沉积快速成型机的成型方法；本发明提供的极坐标数控熔融沉积快速成型机的结构设计巧妙、合理，采用极坐标方式进行加工，并配合有回转装置实现回转运动，有效保持在直线、曲线运动中进给速度的均匀，达到挤出材料在沉积过程中连贯性，成型速度快、效果好；而且整体结构紧凑，操作方便，工作稳定性高；本发明提供的成型方法的工序简洁，易于实现，能快速针对不同成型模型进行熔融沉积，不仅缩短了整个成型周期，还有效保证模型成型的质量，成型效果好，效率高，利于广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及沉积成型技术领域，具体涉及一种极坐标数控熔融沉积快速成型机及其成型方法。

背景技术

快速成型(RP)技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术，对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。

RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是″分层制造，逐层叠加″，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台″立体打印机″。它可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下，直接接受产品设计(CAD)数据，快速制造出新产品的样件、模具或模型。因此，RP技术的推广应用可以大大缩短新产品开发周期、降低开发成本、提高开发质量。由传统的″去除法″到今天的″增长法″，由有模制造到无模制造，这就是RP技术对制造业产生的革命性意义。

然而现有的快速成型机的结构复杂，操作麻烦，而且均为采用直线坐标轴联动进给，对于平面内直线运动速度能够保持均匀，但对于曲线运动中存在联动进给中的插补问题使喷头运行速度不均匀，从而使挤出材料难以保持连贯性。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的之一在于，提供一种结构设计巧妙、合理，操作方便，能有效保持进给速度的均匀，且成型效果好的极坐标数控熔融沉积快速成型机。

本发明的目的还在于，提供一种上述极坐标数控熔融沉积快速成型机的成型方法，该成型方法的成型工序简洁，易于实现，能快速针对不同成型模型进行熔融沉积，成型效果好，效率高。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种极坐标数控熔融沉积快速成型机，其包括支撑架，其还包括横向运动装置、回转装置、提升装置、横向调节装置及挤出喷头，所述横向运动装置横向设置在所述支撑架上，所述回转装置设置在横向运动装置上，并受该横向运动装置的驱动作横向运动，所述提升装置设置在回转装置上，并受该回转装置的驱动作旋转运动，所述横向调节装置设置在提升装置上，并受该提升装置的驱动相对横向调节装置作升降运动，所述挤出喷头设置在横向调节装置上，并受该横向调节装置的驱动相对回转装置的旋转轴线作靠拢或远离运动。

作为本发明的一种改进，所述横向运动装置包括横向导轨、横向滑块、横向驱动电机、横向同步带和横向同步轮，所述横向导轨横向设置在所述支撑架的顶部，所述横向同步带对应横向导轨的一端位置设置所述支撑架上，所述横向驱动电机对应横向导轨的另一端位置设置所述支撑架上，该横向驱动电机的驱动轴上设有主动带轮，该主动带轮通过所述的横向同步带与横向同步轮相连接，所述横向滑块活动设置在横向导轨上，且与所述横向同步带相连接。