一种3D打印义齿金属件的打印成型装置和补偿方法

摘要

本发明涉及义齿加工技术领域，具体为一种3D打印义齿金属件的打印成型装置，包括成型装置，所述成型装置的内部焊接固定有成型台，所述成型台的上端即成型装置的上顶面上活动安装有打印喷头，所述成型台的两端固定安装有两个电动伸缩杆，且与电动伸缩杆向垂直的方向上焊接固定有两个导轨杆，所述导轨杆上开设有安装槽，本发明还涉及一种3D打印义齿金属件的打印成型装置的义齿金属件尺寸补偿方法：步骤一选取试验水平值，步骤二计算平均值，步骤三计算相对误差值，步骤四构建尺寸收缩误差补偿模型，步骤五进行3D打印成型。

权利要求

1.一种3D打印义齿金属件的打印成型装置，包括成型装置（1），其特征在于：所述成型装置（1）的内部焊接固定有成型台（11），所述成型台（11）的上端即成型装置（1）的上顶面上活动安装有打印喷头（12），所述成型台（11）的两端固定安装有两个电动伸缩杆（13），且与电动伸缩杆（13）向垂直的方向上焊接固定有两个导轨杆（14），所述导轨杆（14）上开设有安装槽（141），所述安装槽（141）中安装有若干转轮（142），所述电动伸缩杆（13）的上端固定连接有支撑环架（2），所述支撑环架（2）为两个，且两个支撑环架（2）的端面焊接固定在一起形成支撑环，所述支撑环架（2）的内侧开设有环形移动槽（21），所述环形移动槽（21）中插接有旋转装置，所述旋转装置包括齿圈（3）、环形挡条（4）和钢珠（9），所述齿圈（3）的内部固定设置有支架（31），所述支架（31）上开设有轴承孔（311），且齿圈（3）的上端固定设置有环形齿（32），所述齿圈（3）的侧面上焊接固定有移动凸台（33），所述移动凸台（33）上开设有插接槽（331），所述插接槽（331）中均匀开设有若干球型孔（332），所述球型孔（332）中插接有钢珠（9），且钢珠（9）的直径略小于球型孔（332）的直径，所述插接槽（331）的槽口处固定设置有环形挡条（4），所述环形挡条（4）上开设有若干锥形孔（41），所述锥形孔（41）中插接有钢珠（9），所述旋转装置上安装有散热装置，所述散热装置包括电机轴（5）、轴承（6）、散热风扇（7）和风罩（8），所述电机轴（5）通过轴承（6）安装在支架（31）上的轴承孔（311）中，且电机轴（5）上固定设置有齿轮柱（51），所述齿轮柱（51）与环形齿（32）相啮合，所述散热风扇（7）固定安装在电机轴（5）的前端，且散热风扇（7）处于支架（31）的前端，所述风罩（8）固定安装在支架（31）的前端面上，且风罩（8）覆盖在散热风扇（7）的前端，所述风罩（8）的前端面上固定设置有若干出风管（81），所述出风管（81）的前端一体成型设置有锥形出风头（82），所述支撑环架（2）上靠近边缘的位置上对称开设有两个导向孔（22），所述导向孔（22）中插接有导轨杆（14）。

说明书

一种3D打印义齿金属件的打印成型装置和补偿方法

技术领域

[0001] 本发明涉及义齿加工技术领域，具体为一种3D打印义齿金属件的打印成型装置和补偿方法。

背景技术

[0002] 随着3D打印技术的成熟，为了提高义齿的生产效率，在义齿加工领域也应用到了3D打印成型装置进行义齿的加工，而在有技术下的3D打印成型装置在使用的时候其不能够主动对产品进行散热使得产品的散热效率较低，使用起来具有一定的局限性，使得产品的快速成型也受到一定的影响，另外3D打印成型装置在进行产品打印的时候由于受到成型原理及成型工艺等影响，即使制件在较为合适的工艺参数下进行3D打印成型，最终的成型尺寸或多或少都会与设计尺寸存在误差因此对不同结构参数下的3D打印义齿金属件进行尺寸误差补偿，对于提高其尺寸精度具有重要意义。

[0003] 为此，我们提出了一种3D打印义齿金属件的打印成型装置和补偿方法以解决上述弊端。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种3D打印义齿金属件的打印成型装置和补偿方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种3D打印义齿金属件的打印成型装置，包括成型装置，所述成型装置的内部焊接固定有成型台，所述成型台的上端即成型装置的上顶面上活动安装有打印喷头，所述成型台的两端固定安装有两个电动伸缩杆，且与电动伸缩杆向垂直的方向上焊接固定有两个导轨杆，所述导轨杆上开设有安装槽，所述安装槽中安装有若干转轮，所述电动伸缩杆的上端固定连接有支撑环架，所述支撑环架为两个，且两个支撑环架的端面焊接固定在一起形成支撑环，所述支撑环架的内侧开设有环形移动槽，所述环形移动槽中插接有旋转装置，所述旋转装置上安装有散热装置，所述支撑环架上靠近边缘的位置上对称开设有两个导向孔，所述导向孔中插接有导轨杆。

[0007] 优选的，所述旋转装置包括齿圈、环形挡条和钢珠，所述齿圈的内部固定设置有支架，所述支架上开设有轴承孔，且齿圈的上端固定设置有环形齿。

[0008] 优选的，所述齿圈的侧面上焊接固定有移动凸台，所述移动凸台上开设有插接槽，所述插接槽中均匀开设有若干球型孔。

[0009] 优选的，所述球型孔中插接有钢珠，且钢珠的直径略小于球型孔的直径，所述插接槽的槽口处固定设置有环形挡条，所述环形挡条上开设有若干锥形孔，所述锥形孔中插接有钢珠。

[0010] 优选的，所述散热装置包括电机轴、轴承、散热风扇和风罩，所述电机轴通过轴承安装在支架上的轴承孔中，且电机轴上固定设置有齿轮柱，所述齿轮柱与环形齿相啮合。

[0011] 优选的，所述散热风扇固定安装在电机轴的前端，且散热风扇处于支架的前端。

[0012] 优选的，所述风罩固定安装在支架的前端面上，且风罩覆盖在散热风扇的前端，所述风罩的前端面上固定设置有若干出风管，所述出风管的前端一体成型设置有锥形出风头。

[0013] 一种3D打印义齿金属件的打印成型装置的义齿金属件尺寸补偿方法，包括以下操作步骤：

[0014] 步骤一：给义齿的结构参数高度、宽度和长度分别选取n个试验水平值做全因子试验设计，将每个全因子试验设计得到的义齿均进行3D打印成型试验；

[0015] 步骤二：对步骤一经3D打印成型试验所得试样进行标号，用数显式游标卡尺对每组试样的高度、宽度以及长度进行多次测量，并分别计算每组试样的高度、宽度以及长度的平均值；

[0016] 步骤三：根据步骤二计算的试样的高度、宽度以及长度的平均值分别计算每组试样的高度、宽度以及长度尺寸收缩相对误差值；

[0017] 步骤四：根据步骤三计算的每组试样的高度、宽度以及长度尺寸收缩相对误差值，应用数据处理软件分别对高度、宽度以及长度尺寸收缩相对误差值进行多元拟合并检验，得到尺寸收缩误差补偿模型；

[0018] 步骤五：将待打印义齿金属件的设计尺寸的高度、宽度以及长度输入步骤四得到的尺寸误差补偿模型中，预测高度、宽度以及长度尺寸收缩相对误差值，然后根据预测高度、宽度以及长度尺寸收缩相对误差值对待打印义齿金属件的设计尺寸的高度、宽度以及长度进行补偿，得到补偿后的义齿金属件尺寸，然后用补偿后的义齿金属件尺寸进行3D打印成型。

[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设置合理，功能性强，具有以下优点：

[0020] 1.在3D成型装置的内部设置有散热装置，在电机的带动下可以使得散热装置对义齿进行均匀有效的散热，帮助义齿进行快速降温，提高了义齿的散热效率，帮助其快速成型，进而提高了成型装置的工作效率；

[0021] 2.通过本补偿方法的利用可以大大提高义齿加工的尺寸精度，提高了义齿的成品率，使得3D打印成型装置的工作效果更好且使得装置的实用性增强。

附图说明

[0022] 图1为成型装置的爆炸示意图；

[0023] 图2为图1中A处的放大示意图；

[0024] 图3为图1中B处的放大示意图；

[0025] 图4为齿圈的结构示意图；

[0026] 图5为风罩的结构示意图。

[0027] 图中：1、成型装置；11、成型台；12、打印喷头；13、电动伸缩杆；14、导轨杆；141、安装槽；142、转轮；2、支撑环架；21、环形移动槽；22、导向孔；3、齿圈；31、支架；311、轴承孔；32、环形齿；33、移动凸台；331、插接槽；332、球型孔；4、环形挡条；41、锥形孔；5、电机轴；51、齿轮柱；6、轴承；7、散热风扇；8、风罩；81、出风管；82、锥形出风头；9、钢珠。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0029] 请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：

[0030] 一种3D打印义齿金属件的打印成型装置，包括成型装置1，成型装置1的内部焊接固定有成型台11，成型台11的上端即成型装置1的上顶面上活动安装有打印喷头12，成型台11的两端固定安装有两个电动伸缩杆13，且与电动伸缩杆13向垂直的方向上焊接固定有两个导轨杆14，导轨杆14上开设有安装槽141，安装槽141中安装有若干转轮142，电动伸缩杆
13的上端固定连接有支撑环架2，支撑环架2为两个，且两个支撑环架2的端面焊接固定在一起形成支撑环，支撑环架2的内侧开设有环形移动槽21，环形移动槽21中插接有旋转装置且旋转装置包括齿圈3、环形挡条4和钢珠9，齿圈3的内部固定设置有支架31，支架31上开设有轴承孔311，且齿圈3的上端固定设置有环形齿32且支架31与齿圈3支架为焊接连接，且支架
31上的轴承孔311的高度高于齿圈3的高度。

[0031] 齿圈3的侧面上焊接固定有移动凸台33，移动凸台33上开设有插接槽331，插接槽331中均匀开设有若干球型孔332且插接槽331的高度略大于球型孔332的直径。

[0032] 球型孔332中插接有钢珠9，且钢珠9的直径略小于球型孔332的直径，插接槽331的槽口处固定设置有环形挡条4，环形挡条4上开设有若干锥形孔41，锥形孔41中插接有钢珠9，另外环形挡条4焊接固定在插接槽331的槽口上，且锥形孔41直径小的一端朝向插接槽
331的内部，且钢珠9突出环形挡条4一部分，另外钢珠9在锥形孔41中可以自由旋转。

[0033] 旋转装置上安装有散热装置且散热装置包括电机轴5、轴承6、散热风扇7和风罩8，电机轴5通过轴承6安装在支架31上的轴承孔311中，且电机轴5上固定设置有齿轮柱51，齿轮柱51与环形齿32相啮合，齿轮柱51与电机轴5之间为焊接连接另外散热风扇7固定安装在电机轴5的前端，且散热风扇7处于支架31的前端。

[0034] 风罩8固定安装在支架31的前端面上，且风罩8覆盖在散热风扇7的前端，风罩8的前端面上固定设置有若干出风管81，出风管81的前端一体成型设置有锥形出风头82，风罩8与支架31支架为焊接连接且能够保证焊接处的密封性。

[0035] 支撑环架2上靠近边缘的位置上对称开设有两个导向孔22，导向孔22中插接有导轨杆14。

[0036] 一种3D打印义齿金属件的打印成型装置的义齿金属件尺寸补偿方法，包括以下操作步骤：

[0037] 步骤一：给义齿的结构参数高度、宽度和长度分别选取n个试验水平值做全因子试验设计，将每个全因子试验设计得到的义齿均进行3D打印成型试验；

[0038] 步骤二：对步骤一经3D打印成型试验所得试样进行标号，用数显式游标卡尺对每组试样的高度、宽度以及长度进行多次测量，并分别计算每组试样的高度、宽度以及长度的平均值；

[0039] 步骤三：根据步骤二计算的试样的高度、宽度以及长度的平均值分别计算每组试样的高度、宽度以及长度尺寸收缩相对误差值；

[0040] 步骤四：根据步骤三计算的每组试样的高度、宽度以及长度尺寸收缩相对误差值，应用数据处理软件分别对高度、宽度以及长度尺寸收缩相对误差值进行多元拟合并检验，得到尺寸收缩误差补偿模型；

[0041] 步骤五：将待打印义齿金属件的设计尺寸的高度、宽度以及长度输入步骤四得到的尺寸误差补偿模型中，预测高度、宽度以及长度尺寸收缩相对误差值，然后根据预测高度、宽度以及长度尺寸收缩相对误差值对待打印义齿金属件的设计尺寸的高度、宽度以及长度进行补偿，得到补偿后的义齿金属件尺寸，然后用补偿后的义齿金属件尺寸进行3D打印成型。

[0042] 工作原理：当需要对义齿进行散热的时候启动电动伸缩杆13使得支撑环架2往上运动使得齿圈3套接在义齿的外侧，且导轨杆14可以对支撑环架2起到导向的作用，且在导轨杆14上安装的转轮142使得支撑环架2的运动更加顺畅，当支撑环架2运动到工作位置的时候就可以启动现有技术下的电机带动电机轴5进行转动，进而可以带动散热风扇7进行转动对义齿进行散热工作，且当电机轴5进行转动的时候由于齿轮柱51是与环形齿32相啮合的，所以在齿轮柱51的作用下将带动齿圈3进行转动，而由于散热风扇7是安装在齿圈3上的，所以散热风扇7也会随着齿圈3进行转动，由于齿圈3处于义齿的外侧，进而可以全方位均匀的对义齿的每一个部位进行散热工作，使得义齿的散热效率提高，且散热风扇7所产生的风力是通过风罩8上的多个出风管81吹向义齿的，且在锥形出风头82的作用下出风管81的截面面积变小使得风力从锥形出风头82中吹出的时候风速得到进一步的提升，进而使得散热效果更好。

[0043] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。