未来数控机床与3d打印的一体化制造

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1、未来数控机床与3D打印的一体化制造李海涛张强（沈阳航空航天大学沈阳110136）摘要：数控机床在生产加工过程中所产生的工艺性损耗以及非工艺性损耗是非常严重的。这不仅造成了资源的浪费而且阻碍了我国工业化大生产的进程。随着科技的不断发展，3D打印机的打印技术已经日趋成熟，其可以通过金属粉末一次性打印出所需要的产品，但是由于其技术的限制，3D打印还不能实现高强度金属零件的生产，通过对数控机床加工过程中所产生的废料进行粉碎回收利用，然后利用3D打印进行加工，做出强度上要求较低的部件。通过两者的结合，取长补短，可以有

2、效的降低加工过程的损耗，提高生产效率，对于加快先进制造业发展、推进信息化和工业化的深度融合、促进工业转型升级具有重要的作用。关键词：数控机床3D打印一体化FutureintegratedmanufacturingofCNCmachinetoolsand3DprintingAbstract：CNCmachinetoolsproducedintheprocessofproductionandprocessingtechnologyoflossandthemanufacturallossisveryserious

3、.ThisnotonlycausedthewasteofresourcesbutalsohinderedtheprocessofindustrialproductioninChina.Alongwiththecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,3Dprinterprintingtechnologyhasbeenmature.Itcanthroughthemetalpowderone-timeneededtoprintouttheproduct,butbec

4、auseofthelimitationofitstechnology,3Dprintingcannotachievehighstrengthmetalpartsproduction,basedonthenumericalcontrolmachineproducedintheprocessofcrushingrecyclingwastematerials,andthenuse3Dprintingprocessing,makestrengthrequiredinthelowerpart.Throughacomb

5、inationofboth,complementeachother,caneffectivelyreducethewastageofthemachiningprocess,improvetheefficiencyofproduction,toacceleratethedevelopmentofadvancedmanufacturingindustry,promotetheinformationalandindustrializationdepthfusion,andpromotetransformation

6、andupgradingofindustryplaysanimportantroleKeyword:CNCmachinetools3DprintingIntegration随着我国经济与制造业的不断发展，数控机床在我们的工业化大生产中起着举足轻重的地位，但是在生产加工过程中不仅消耗能源而且会产生大量的费屑，还会产生固体、液体和气体废弃物，对工作环境和自然环境造成直接或间接的污染。对于这一问题尚未有高效而又环保的解决方案。国内外3D打印的技术日趋成熟，目前已经可以利用金属粉末通过逐层添加的方式进行加工生产，3

7、D打印的汽车，飞机已经投入生产，这就给我们未来大型的装备制造业提供了全新的思路与方向，但是由于3D打印的产品在使用强度上还有待于进一步的提升，所以可以通过利用数控加工与3D打印相结合的方式，收集数控机床产生的费屑导入到3D打印机里进行现场的加工利用，制造出强度上要求比较低的部件，可以有效的提高费屑的利用率，增加生产效率，降低产品加工制造的成本同时可以降低加工制造过程中对于工作以及自然环境的污染。1.数控机床与3D打印的介绍1.1数控机床与3D打印20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电

8、子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展，于是便产生了数控机床（图1,2）这个新兴的加工设备。323322323图1数控机床图23D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品，如图2是3D打印LEA