圖1：將3D打印機(jī)與切削加工相組合的混合型5軸控制加工機(jī)“3D5X-α”。 （點(diǎn)擊放大）
圖2：“3D5X-α”的內(nèi)部。在將工作臺(tái)傾斜的狀態(tài)下，從上方噴出樹(shù)脂進(jìn)行積層造型。 （點(diǎn)擊放大）
日本榎本工業(yè)公司在“日本第26屆設(shè)計(jì)及制造解決方案展”（2015年6月24～26日于東京有明會(huì)展中心舉行）上，參考展出了將3D打印機(jī)與切削加工相組合的混合型5軸控制加工機(jī)“3D5X-α”。該裝置將利用內(nèi)置加熱器的噴頭噴出熱可塑樹(shù)脂的熔融沉積（FDM）方式的3D打印機(jī)與切削加工組合到一起，對(duì)積層造型及切削加工均采用5軸控制。
3D打印機(jī)功能方面，利用左右（X軸）、前后（Y軸）、上下（Z軸）的3軸來(lái)驅(qū)動(dòng)噴頭，可使用于固定工件的工作臺(tái)繞Y軸及Z軸旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這些動(dòng)作，可輕松完成使用普通3軸控制3D打印機(jī)時(shí)必須有支撐部分的倒扣面（Undercut）造型。工作臺(tái)尺寸為120×120mm，Z大造型尺寸為120×120×300mm。使用的材料為ABS樹(shù)脂（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹(shù)脂），以直徑1.75mm的絲線方式提供。噴頭數(shù)量為1個(gè)，積層厚度為0.3mm。
切削加工方面，配備Z高轉(zhuǎn)速為5萬(wàn)rpm的主軸，進(jìn)給速度為3000mm/分。標(biāo)準(zhǔn)配置下的刀具安裝數(shù)量為2只，可通過(guò)選配增至5只。X軸、Y軸、Z軸的移動(dòng)量分別為450mm、150mm、350mm。旋轉(zhuǎn)范圍方面，B軸為－105～＋15度，C軸為360度。為了防止工作臺(tái)朝向側(cè)面時(shí)造型物變形，還在X軸的左端準(zhǔn)備了用于支撐工件的機(jī)構(gòu)。
將3D打印機(jī)的積層造型與切削加工相給合的動(dòng)作控制由專用的CAM來(lái)設(shè)定。使用IGES或STEP格式的3D數(shù)據(jù)來(lái)指定需要積層造型和切削加工的部位之后，就會(huì)自動(dòng)輸出NC數(shù)據(jù)。這樣便可在局部進(jìn)行使表面變光滑的加工。
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