【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及粉末床增減材復合制造，具體涉及一種用于粉末床增減材復合制造切屑去除刮刀及其使用方法。
技術介紹
1、粉末床增減材復合制造是將粉末床增材制造和cnc加工相結合的復合制造技術，其綜合了粉末床增材制造的高精度(相較其他增材制造技術)、高自由度以及cnc加工高表面質量和尺寸精度等優點，可實現內部復雜結構零部件一體化精密制造，具有較大的發展前景。
2、現有的粉末床增減材復合制造設備，例如文獻“基于激光選區熔化與高速切削的增減材復合制造系統開發”(唐成銘等，《熱加工工藝》，doi：10.14158/j.cnki.1001-3814.20202826)忽略了對減材加工產生切屑的處理，未去除的切屑將直接作用于后續增材階段，因切屑尺寸(>200微米)遠大于粉末顆粒尺寸(約30-80微米)，故切屑的混入會影響零件整體力學性能，且容易破壞刮刀膠條，影響后續增材過程。
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種用于粉末床增減材復合制造切屑去除刮刀及其使用方法，可將粉末床增減材復合制造過程中產生的切屑去除，避免切屑對后續增材過程及零件質量的影響，具有集成性好、控制邏輯簡單、粉床表面破壞度低、可實時去除并收集切屑等優點。
2、為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種用于粉末床增減材復合制造切屑去除刮刀，包括刮刀主體1，刮刀主體1內設有負壓系統、過濾系統，依靠負壓系統產生負壓將粉床切屑和部分粉末吸入刮刀主體1中
4、所述刮刀主體1內部連接有n型擋塊1-2，將刮刀主體1中n型腔室1-1分為兩個出口，遠離鋪粉系統4的出口為吸料口1-1-1，靠近鋪粉系統4的出口為落料口1-1-2；在落料口1-1-2內，n型擋塊1-2和刮刀主體1上連接呈“v”字型的擾流板1-3，擾流板1-3降低落料口1-1-2負壓吸力，使切屑和粉末均從吸料口1-1-1吸入。
5、所述負壓系統包括第一負壓風機6、第二負壓風機11，第一負壓風機6、第二負壓風機11通過第一管道7、第二管道10和第一導流管8、第二導流管9連接；第一導流管8和第二導流管9通過濾芯19與刮刀主體1內部n型腔室1-1相通，在工作時，在n型腔室1-1內形成負壓。
6、所述第一負壓風機6、第二負壓風機11、第一管道7、第二管道10、第一導流管8和第二導流管9整體嵌入在刮刀主體1內，外側通過開孔擋板2進行保護。
7、所述濾芯19為長方體型濾芯，通過刮刀主體1一端插入n型腔室1-1和第一導流管8、第二導流管9之間；在封閉開口時，采用密封壓板3和密封膠墊5固定在刮刀主體1上。
8、所述過濾系統包括過濾板17，過濾板17上開有僅供粉末漏下的孔，過濾板17連接在過濾板底座16上，過濾板底座16角上固定有超聲發生器18；過濾板17的一端與小同步帶輪15相連，小同步帶輪15通過同步帶14與大同步帶輪13相連，大同步帶輪13和電機12輸出軸連接。
9、所述過濾板底座16端部的半圓形卡槽16-1和過濾板17兩端圓接頭17-1配合連接，過濾板底座16固定在刮刀主體1上。
10、所述鋪粉系統4包括連接在刮刀卡扣4-1上的第一膠條卡扣4-2、第二膠條卡扣4-3，第一膠條卡扣4-2、第二膠條卡扣4-3將膠條4-4卡住，刮刀卡扣4-1固定在刮刀主體1上。
11、所述的一種用于粉末床增減材復合制造切屑去除刮刀的使用方法，包括：
12、在單次減材加工后，負壓系統開始工作，此時過濾板17和過濾板底座16處于同一平面，粉床21表面的切屑和部分粉末在負壓作用下，從吸料口1-1-1吸入，通過過濾板17時，粉末落回粉床21表面，并被鋪粉系統4再次鋪設在粉床21表面，切屑則被收集在過濾板17上；
13、當刮刀主體1整體運動至落料倉20時，過濾板17在電機12的帶動下，與過濾板底座16呈90度，使內部切屑掉入落料倉20，完成切屑收集；
14、在未進行減材加工的增材階段，負壓系統不工作，僅鋪粉系統4起粉末鋪設作用。
15、和現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
16、(1)由于本專利技術刮刀設有負壓系統、過濾系統，可實現粉末床增減材工藝中切屑的去除和收集，避免切屑對后續增材過程和零件質量的影響。
17、(2)由于本專利技術刮刀設有過濾系統和鋪粉系統4，在去除切屑時，同步實現對吸入粉末的過濾和重新鋪設，保證粉床表面完整性，不影響后續增材過程。
18、(3)本專利技術將負壓系統、過濾系統均集成在刮刀主體1內部，且通過n型擋塊1-2和擾流板1-3調整刮刀主體內部n型腔室1-1負壓分布，使切屑和粉末能從吸料口1-1-1被順利吸入落料口1-1-2內，具有集成性高，控制簡單等優點。
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1.一種用于粉末床增減材復合制造切屑去除刮刀，包括刮刀主體(1)，其特征在于：刮刀主體(1)內設有負壓系統、過濾系統，依靠負壓系統產生負壓將粉床切屑和部分粉末吸入刮刀主體(1)中，并通過過濾系統使吸入的粉末落回粉床上，切屑則收集在刮刀主體(1)內；落回粉床的粉末被刮刀主體(1)上安裝的鋪粉系統(4)再鋪設在粉床表面。
2.根據權利要求1所述的切屑去除刮刀，其特征在于：所述刮刀主體(1)內部連接有n型擋塊(1-2)，將刮刀主體(1)中n型腔室(1-1)分為兩個出口，遠離鋪粉系統(4)的出口為吸料口(1-1-1)，靠近鋪粉系統(4)的出口為落料口(1-1-2)；在落料口(1-1-2)內，n型擋塊(1-2)和刮刀主體(1)上連接呈“V”字型的擾流板(1-3)，擾流板(1-3)降低落料口1-1-2負壓吸力，使切屑和粉末均從吸料口(1-1-1)吸入。
3.根據權利要求2所述的切屑去除刮刀，其特征在于：所述負壓系統包括第一負壓風機(6)、第二負壓風機(11)，第一負壓風機(6)、第二負壓風機(11)通過第一管道(7)、第二管道(10)和第一導流管(8)、第二導流管(9
4.根據權利要求3所述的切屑去除刮刀，其特征在于：所述第一負壓風機(6)、第二負壓風機(11)、第一管道(7)、第二管道(10)、第一導流管(8)和第二導流管(9)整體嵌入在刮刀主體(1)內，外側通過開孔擋板(2)進行保護。
5.根據權利要求3所述的切屑去除刮刀，其特征在于：所述濾芯(19)為長方體型濾芯，通過刮刀主體(1)一端插入n型腔室(1-1)和第一導流管(8)、第二導流管(9)之間；在封閉開口時，采用密封壓板(3)和密封膠墊(5)共同固定在刮刀主體(1)上。
6.根據權利要求2所述的切屑去除刮刀，其特征在于：所述過濾系統包括過濾板(17)，過濾板(17)上開有僅供粉末漏下的孔，過濾板(17)連接在過濾板底座(16)上，過濾板底座(16)角上固定有超聲發生器(18)；過濾板(17)的一端與小同步帶輪(15)相連，小同步帶輪(15)通過同步帶(14)與大同步帶輪(13)相連，大同步帶輪(13)和電機(12)輸出軸連接。
7.根據權利要求6所述的切屑去除刮刀，其特征在于：所述過濾板底座(16)端部的半圓形卡槽(16-1)和過濾板(17)兩端圓接頭(17-1)配合連接，過濾板底座(16)固定在刮刀主體(1)上。
8.根據權利要求2所述的切屑去除刮刀，其特征在于：所述鋪粉系統(4)包括連接在刮刀卡扣(4-1)上的第一膠條卡扣(4-2)、第二膠條卡扣(4-3)，第一膠條卡扣(4-2)、第二膠條卡扣(4-3)將膠條(4-4)卡住，刮刀卡扣(4-1)固定在刮刀主體(1)上。
9.權利要求1-8任一項所述的一種用于粉末床增減材復合制造切屑去除刮刀的使用方法，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種用于粉末床增減材復合制造切屑去除刮刀，包括刮刀主體(1)，其特征在于：刮刀主體(1)內設有負壓系統、過濾系統，依靠負壓系統產生負壓將粉床切屑和部分粉末吸入刮刀主體(1)中，并通過過濾系統使吸入的粉末落回粉床上，切屑則收集在刮刀主體(1)內；落回粉床的粉末被刮刀主體(1)上安裝的鋪粉系統(4)再鋪設在粉床表面。
2.根據權利要求1所述的切屑去除刮刀，其特征在于：所述刮刀主體(1)內部連接有n型擋塊(1-2)，將刮刀主體(1)中n型腔室(1-1)分為兩個出口，遠離鋪粉系統(4)的出口為吸料口(1-1-1)，靠近鋪粉系統(4)的出口為落料口(1-1-2)；在落料口(1-1-2)內，n型擋塊(1-2)和刮刀主體(1)上連接呈“v”字型的擾流板(1-3)，擾流板(1-3)降低落料口1-1-2負壓吸力，使切屑和粉末均從吸料口(1-1-1)吸入。
3.根據權利要求2所述的切屑去除刮刀，其特征在于：所述負壓系統包括第一負壓風機(6)、第二負壓風機(11)，第一負壓風機(6)、第二負壓風機(11)通過第一管道(7)、第二管道(10)和第一導流管(8)、第二導流管(9)連接；第一導流管(8)、第二導流管(9)通過濾芯(19)與刮刀主體(1)內部n型腔室(1-1)相通，在工作時，在n型腔室(1-1)內形成負壓。
4.根據權利要求3所述的切屑去除刮刀，其特征在于：所述第一負壓風機(6)、第二負壓風機(11)、第一管道(7)、第二管道(10)、第一導流管(8)和...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張琦，王寅，陳宇凱，陸宇，王俊堯，姜雨軒，韓賓，
申請(專利權)人：西安交通大學，
類型：發明
國別省市：
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