本发明属于加工设备领域，特别涉及一种普适性的激光选区熔化成形件线切割夹具。
背景技术：
激光选区熔化技术作为最具发展潜力的3d打印技术之一，基于预先设计的零件模型，采用专用软件将模型切片分层，通过高能激光束逐层选择性的扫描均匀铺设到基板上的金属粉末，使金属粉末受热熔化并快速凝固，逐层堆积而得到成形件。由于激光选区熔化成形过程温度较高，金属粉末完全熔化，导致成形件与基板形成冶金结合，常采用电火花线切割机将零件从基板上切割下来。在线切割过程中，常将基板竖直立放到线切割平台上，调整线切割机钼丝和基板的相对位置，然后来进行线切割。
在实际激光选区熔化成形件线切割过程中，往往存在一些操作问题。首先由于基板侧面积较小，立放于线切割机平台上的基板常放置不稳，而当成形件质量较大时，容易倾倒，从而压断钼丝影响线切割的安全性和效率。
其次，在成形尺寸较大或沿某一方向尺寸较大零件时，由于成形件与基板间受到拘束，往往在两者之间产生较大的内应力。线切割过程中，成形件部分从基板上分离，内应力得以释放，但是会导致成形件从基板上崩裂和基板翘曲等问题，使得钼丝与基板或成形件接触，进而导致线切割过程中断或钼丝断裂，严重影响线切割的连续性，且在重新线切割时常在成形件切割面上产生较大的阶梯状形貌，加大后续加工的难度。
另外，考虑激光选区熔化过程铺粉的稳定性和铺粉过程对刮刀的磨损，根据成形件的形状，成形件常沿着基板平面旋转一定的角度摆放，但是在后续的线切割过程中，由于基板只能依靠其四个侧面立放于平台上，从而导致线切割方向受限(只有四个)，从而延长切割时间，降低切割效率。且在线切割面积相差较大的多个成形件时，容易导致钼丝松动和断裂。
最后，常见的激光选区熔化设备采用的基板尺寸和基板上安装孔的分布位置各不相同，目前常见的适用于激光选区熔化成形件的线切割夹具只适用于特定规格尺寸的基板，且线切割时基板可旋转的角度受限，影响了线切割夹具的普适性。
技术实现要素：
本发明提供一种普适性的激光选区熔化成形件线切割夹具，以解决现有技术中存在的问题。适合于常见各种规格尺寸基板的固定，有效解决线切割过程中基板晃动和翘曲变形等问题，保证线切割过程的连续性，基板可以依据成形件形状和分布沿其平面自由旋转获得所需任意线切割方向，提高激光选区成形件线切割过程的效率和稳定性。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种普适性的激光选区熔化成形件线切割夹具，包括安装板、旋转底座和支架；通过穿过所述下安装孔的下安装螺栓，将所述支架安装到线切割机安装平台上；通过穿过所述上安装孔和对应的所述螺纹安装孔的上安装螺栓，将所述旋转底座安装到所述支架上；所述旋转底座与所述安装板通过穿过第一中心安装孔与第二中心安装孔的定位螺栓和大螺母相连接；所述安装板与所述基板通过穿过基板安装孔与安装槽的内六角螺栓、垫片和小螺母相连接；考虑线切割过程的稳定性和效率，根据所述基板上成形件的形状和分布，拧松定位螺栓，将所述安装板与所述基板整体旋转一定的角度后，拧紧定位螺栓，进而获得所需要的钼丝对成形件的线切割方向，调整线切割机钼丝的位置，即可开始成形件的线切割。
优选的，所述安装板尺寸与所述安装槽的分布与尺寸，根据常见激光选区熔化设备基板安装孔的分布与尺寸而设计，若待安装基板上其安装孔呈正方形分布，可以通过四个内六角螺栓将基板连接到所述安装板上，若待安装基板安装孔不呈正方形分布，则可通过两个内六角螺栓穿过基板对角上的两个安装孔将其连接到所述安装板两对角线上的安装槽上。
更进一步的，所述安装板上的安装槽，槽的宽度大于常见基板安装孔的直径，保证内六角螺栓可以顺利穿过该安装槽，且连接牢固。
更进一步的，所述安装板上的第一中心安装孔，位于所述安装板板面几何中心位置，且沿其轴线方向上，横截面分为六边形和圆形两段，所述第一中心安装孔，其横截面呈六边形的孔部分，六边形边长和孔深都和所述定位螺栓头部尺寸相当，横截面呈圆形的孔部分，圆孔直径与所述定位螺栓外径相当，且保证定位螺栓头部整体能够完全插入安装板内，与安装板不能相对转动。
优选的，所述内六角螺栓，其长度不但要保证与小螺母能够牢固的安装，而且要满足安装板在旋转定位时，所述内六角螺栓、垫片和小螺母不与支架相干涉。
更进一步的，所述旋转底座上的第二中心安装孔，其孔径与所述第一安装孔的孔径相等。
更进一步的，所述旋转底座上的螺纹安装孔，其外径与所述支架的上安装孔的孔径相等，分布相对应，保证所述旋转底座可以顺利牢固安装在所述支架上。
优选的，所述支架的下安装孔与所述线切割机安装平台上的安装孔的孔径相同，分布相对应，保证所述支架可以顺利牢固的安装在线切割机安装平台上。
更进一步的，所述支架采用q345高强度角钢拼接焊接而成，所述安装板与所述旋转底座均采用45#钢板加工而成，具有结构强度大且耐用的优势。
更进一步的，在所述线切割夹具的安装过程中，安装顺序为，首先将所述支架安装到线切割机安装平台上，然后将所述旋转底座安装到所述支架上，再将所述安装板与所述旋转底座相连接，最后将所述基板安装到所述安装板上。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、本发明中安装板上安装槽的设计，使得本发明具有较强的普适性，适合常见不同规格尺寸基板的安装，解决了激光选区熔化成形件线切割夹具常存在的仅适用于特定设备的问题，使得本夹具使用范围较广。
2、本发明能稳定牢固将基板安装到夹具上，避免基板晃动和基板变形导致的成形件线切割过程中断与安全性等问题，保证线切割过程的稳定性和效率。
3、本发明使得在成形件线切割过程中，可以按照基板上成形件的形状和分布，使基板旋转任意角度进行线切割，在提高了成形件线切割效率的同时，也增加了激光选区熔化前基板上成形件设计和摆放的自由度，最后也降低了该激光选区熔化成形件后处理的难度。
附图说明
图1是本线切割夹具装配图正面示意图；
图2是本线切割夹具装配图背面示意图；
图3是本线切割夹具背面结构示意图；
图4是本线切割夹具基板顺时针旋转45°正面结构示意图；
图5是本线切割夹具安装板1的正视图。
图中，1、安装板；11、安装槽；12、第一中心安装孔；13、定位螺栓；14、垫片；15、小螺母；16、内六角螺栓；2、旋转底座；21、第二中心安装孔；22、大螺母；23、螺纹安装孔；3、支架；31、上安装螺栓；32、上安装孔；33、下安装螺栓；34、下安装孔；4、线切割机安装平台；5、基板；51、基板安装孔；52、成形件；6、钼丝；61、滚轮。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方法不限于此。
实施例一
如图1、图2和图3所示，首先将支架3通过穿过下安装孔34的下安装螺栓33，安装到线切割机安装平台4上，再通过穿过上安装孔32与螺纹安装孔23的上安装螺栓31，将旋转底座2安装到支架3上，使支架3与线切割机安装平台4以及旋转底座2牢固连接；然后将定位螺栓13插入到第一中心安装孔12与第二中心安装孔21中，并使定位螺栓13头部完全进入安装板1内部，将安装板1与旋转底座2通过定位螺栓13和大螺母22进行连接，将大螺母22拧紧；再将内六角螺栓16穿过基板安装孔51与安装槽11，并通过垫片14与小螺母15将基板5安装到安装板1上，确保其牢固连接；拧松大螺母22，观察基板5上成形件52的形状和分布，将基板5与安装板1整体沿其平面旋转，得到所需的线切割方向，使其满足线切割过程的稳定性和效率要求，再将大螺母22拧紧，使得线切割过程基板5和安装板1与旋转底座2牢固连接，不发生相对转动。
将线切割机钼丝6移动至基板5的成形件52待切割位置处，调整线切割机钼丝6的位置后，开始进行线切割。
近一步的，若基板安装孔51呈正方形分布，通过四个内六角螺栓16穿过基板安装孔51与安装槽11，将基板5安装到安装板1上，若基板安装孔51不呈正方形分布，则通过两个内六角螺栓16穿过基板5上两个对角的安装孔51与安装板1上两个对角的安装槽11，将基板5安装到安装板1上。
实施例二
如图4所示，参照实施例一的安装方式，将线切割机安装平台4、支架3、旋转底座2、安装板1以及基板5依此安装到一起。观察成形件52的形状和分布，得出成形件52沿基板5对角线方向上尺寸较大，为了提高线切割过程的稳定性和效率，首先拧松大螺母22，将基板5与安装板1整体按图4左视图角度沿顺时针旋转45°，得到所需的线切割方向，再拧紧大螺母22，使得线切割过程基板5和安装板1与旋转底座2牢固连接，不发生相对转动。
将线切割机钼丝6移动至基板5的成形件52待切割位置处，调整线切割机钼丝6的位置后，开始进行线切割。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易联想到各种等效的修改或替换，但这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
1.一种普适性的激光选区熔化成形件线切割夹具，其特征在于，包括：
安装板，所述安装板的板面呈正方形，包括四个均位于正方形对角线上且呈对称分布的安装槽与一个位于所述安装板板面几何中心位置的第一中心安装孔，所述第一中心安装孔，沿其轴线方向上，横截面分为六边形和圆形两段，其横截面呈六边形的孔部分，六边形边长和孔深都和所述定位螺栓头部尺寸相当，横截面呈圆形的孔部分，圆孔直径与所述定位螺栓外径相当，且保证所述定位螺栓头部整体能够完全插入所述安装板内，与所述安装板不能相对转动；
旋转底座，包括一个位于所述旋转底座板面几何中心位置且横截面呈圆形的第二中心安装孔与四个位于所述旋转底座板面上呈对称分布的螺纹安装孔，所述第二中心安装孔的孔径与所述第一中心安装孔沿轴线方向上横截面为圆形的孔部分的孔径相等；
支架，包括上安装孔与下安装孔，所述上安装孔与所述旋转底座的螺纹安装孔所对应，用于将所述旋转底座安装到所述支架上，所述下安装孔用于将所述支架安装到线切割机安装平台上；
基板安装到安装板上。
2.如权利要求1所述的一种线切割夹具，安装顺序为：首先通过穿过所述下安装孔的所述下安装螺栓，将所述支架安装到线切割机安装平台上；然后通过穿过所述上安装孔和对应的所述螺纹安装孔的所述上安装螺栓，将所述旋转底座安装到所述支架上；再将所述旋转底座与所述安装板通过穿过所述第一中心安装孔与所述第二中心安装孔的定位螺栓和大螺母相连接；最后将所述安装板与基板通过穿过基板安装孔与所述安装槽的内六角螺栓、垫片和小螺母相连接。
3.如权利要求1所述的一种线切割夹具，其特征在于：所述支架采用q345高强度角钢拼接焊接而成，所述安装板与所述旋转底座均采用45#钢板加工而成。
技术总结