1.一种结构化成形砂轮光固化快速成形制备装置,包括机架(5),其特征在于:还包括设置在所述机架(5)上的固化平台,所述机架(5)上端设置有X向运动模组(8),所述X向运动模组(8)上连接有树脂喷涂系统、磨粒铺设系统、光源系统;
所述固化平台包括安装在所述机架(5)上的Y向精密移动工作台(3),所述Y向精密移动工作台(3)上端安装有Z向精密升降台(1),所述Z向精密升降台(1)上端安装有精密回转工作台(4),所述精密回转工作台(4)上端安装有成形基板(2);
所述树脂喷涂系统包括设置在所述X向运动模组(8)上的Z向运动模组二(10),所述Z向运动模组二(10)的滑动件上安装有雾化器(12),所述雾化器(12)下端连接有瘪形喷嘴(13),所述雾化器(12)上连接有空压机和树脂储液箱;
所述磨粒铺设系统包括设置在所述Z向运动模组二(10)一侧的Z向运动模组一(9),所述Z向运动模组一(9)的滑动件上安装有静电吸附盘(7),所述静电吸附盘(7)上连接有静电发生器;所述固化平台一侧设置有磨粒供应机构(6),所述磨粒供应机构(6)包括设置在所述机架(5)上的连接支架(603),所述连接支架(603)上安装有磨料缸(606),所述磨料缸(606)内设置有活塞(607),所述活塞(607)下端连接有导向杆(604),所述磨料缸(606)下方安装有电机二(605),所述连接支架(603)上位于所述磨料缸(606)前侧设置有电机一(602),所述电机一(602)输出轴上连接有铺平棍(601);
所述光源系统包括设置在所述Z向运动模组二(10)另一侧的Z向运动模组三(11),所述Z向运动模组三(11)的滑动件上安装有固化光源(14),所述固化光源(14)上连接有电源和控制器;
所述连接支架(603)与所述机架(5)螺栓连接,所述铺平棍(601)的长度大于所述磨料缸(606)的直径;
所述铺平棍(601)的横截面为倒置的锥形,所述铺平棍(601)下平面与所述磨料缸(606)上平面平齐;
所述活塞(607)外径与所述磨料缸(606)内径相同,所述导向杆(604)与所述磨料缸(606)滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种结构化成形砂轮光固化快速成形制备装置,其特征在于:所述Z向运动模组一(9)、所述Z向运动模组二(10)、所述Z向运动模组三(11)间隔设置,均固定在所述X向运动模组(8)的滑动件上。
3.根据权利要求1所述的一种结构化成形砂轮光固化快速成形制备装置,其特征在于:所述X向运动模组(8)、所述Z向运动模组一(9)、所述Z向运动模组二(10)、所述Z向运动模组三(11)均为丝杠滑动模组。
4.一种结构化成形砂轮光固化快速成形制备方法,其特征在于:包括以下几个步骤:步骤一、在电脑三维建模软件中建立结构化成形砂轮几何模型,切片后导入光源系统;
步骤二、将液态光敏树脂除泡后和磨粒分别储存于树脂储液箱和磨料缸(606)中;
步骤三、控制Y向精密移动工作台(3)和X向运动模组(8)使固化平台移动到树脂喷涂系统正下方,同时通过调节Z向运动模组二(10)使雾化器(12)和瘪形喷嘴(13)距离成形基板(2)一个合适距离;
步骤四、开启空压机和雾化器(12),同时控制精密回转工作台(4)使成形基板(2)以一定速度匀速转动,在成形基板(2)上喷涂一层厚度适中、均匀的树脂;
步骤五、关闭雾化器(12)和控制精密回转工作台(4)停止成形基板(2)的转动;
步骤六、控制X向运动模组(8)使静电吸附盘(7)移动到磨粒供应机构(6)正上方,同时启动静电发生器和控制Z向运动模组一(9)使静电吸附盘(7)下降至磨粒供应机构(6)中吸附一层均匀分布的磨粒后上升至一个合适高度;
步骤七、控制X向运动模组(8)和Y向精密移动工作台(3)使固化平台移动到静电吸附盘(7)正下方;
步骤八、关闭静电发生器,磨粒自然脱落,并均匀分布在成形基板(2)上;
步骤九、控制X向运动模组(8)和Y向精密移动工作台(3)使固化平台移动到固化光源(14)正下方,并通过Z向运动模组三(11)使固化光源(14)移动至成形基板(2)上方一个合适距离;
步骤十、开起固化光源(14),开始结构化成形砂轮的单层照射固化;
步骤十一、结构化成形砂轮单层固化完成后,通过调整Z向精密升降台(1)使成形基板(2)下降一个层厚,同时通过调节精密回转工作台(4)使成形基板(2)转动一个合适的微小角度;
步骤十二、重复步骤三至步骤十一,直至结构化成形砂轮制备完成;
步骤十三、待砂轮冷却至室温后从成形基板(2)上取下;
步骤十四、关闭所有操作系统,并清理实验装置;
所述步骤十一中Z向精密升降台(1)在单层固化完成后下降的层厚略大于砂轮的平均磨粒粒径,通常为0.2mm~0.5mm,成形基板(2)转动的微小角度依据结构化成形砂轮的结构化特征参数而定;
所述步骤十中结构化成形砂轮单层照射固化的时间依据所选光敏树脂的特性参数而定,通常为4s~10s。