[發明專利]一種大型數字化無模鑄造成形機

在審

• 申請號: 201210588583.5
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103769548A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 單忠德;劉麗敏;劉豐
• 申請（專利權）人: 機械科學研究總院先進制造技術研究中心
• 主分類號: B22C23/00
• 分類號: B22C23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及機械加工領域，更具體地，涉及一種無模鑄造成形機。

背景技術

為了解決傳統鑄件制造工藝存在制造周期長，生產成本高，資源消耗大的問題，無模鑄型數控加工成形技術應運而生。無模鑄型數控加工成形技術是CAD技術、鑄造技術，數控技術、切削技術等技術的系統集成，是一種全新的快速鑄型制造技術。采用該技術的無模鑄造成形機可以完全不用模具，制造出各種形狀的鑄件砂型，為解決鑄件的單件、小批量的生產試制提供了新的載體，同時使用該設備可以縮短生產周期，提高生產率，尤其適用于大件、小批量、形狀復雜的鑄型加工。

無模鑄造成形機由含有多軸（三軸及以上）運動系統、通過或專用砂型切削刀具及排砂系統的主題部分和與砂型切削工藝相配套的專用控制軟件組成，該技術及設備已經在發動機等新產品樣件鑄型的試制過程中得到成功應用。但現有技術的無模鑄造成形機中，由于機械設計方面的瓶頸，難以加工結構尺寸大的鑄型（砂型）。同時現有技術的成形機存在加工效率較低的問題，以至于無法滿足現代工廠日益高漲的生產需要。另外，目前對采用數控切削加工設備直接加工砂型得到鑄型的研究非常少，僅有少數用來切削砂坯的鑄型數控切削加工成形機的相關專利，（其專利申請號為200710010705.1、201110127890.9、201110126546.8），該幾種設備因其機械結構設計方面的原因無法加工一些結構尺寸大的鑄型，同時加工時間較長，即加工效率都較為低下。

發明內容

本發明旨在提供一種大型無模鑄造成形機，以解決現有技術的無模鑄造成形機無法加工結構尺寸大的砂型（鑄型）的問題。另外，本發明提供的無模鑄造成形機還可以解決現有技術的無模鑄造成形機加工時間長，加工效率低下的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種無模鑄造成形機，包括：多軸運動系統，多軸運動系統至少包括X軸運動系統、Y軸運動系統和Z軸運動系統；工作臺，位于多軸運動系統的下方；該無模鑄造成形機還包括：支撐梁、旋轉刀具系統和機床護罩。

進一步地，X軸運動系統包括并排平行設置的第一X軸運動系統和第二X軸運動系統；第一X軸運動系統和第二X軸運動系統均被固定于第一支撐梁和第二支撐梁上方；第一X軸運動系統由第一X軸驅動裝置驅動，第二X軸運動系統由第二X軸驅動裝置驅動。

進一步地，Y軸運動系統包括各自單獨設置的第一Y軸運動系統和第二Y軸運動系統；第一Y軸運動系統和第二Y軸運動系統通過兩側的滑塊分別與第一X軸運動系統、第二X軸運動系統可滑動地配合；第一Y軸運動系統由第一Y軸驅動裝置驅動，第二Y軸運動系統由第二Y軸驅動裝置驅動。

進一步地，Z軸運動系統包括各自單獨設置的第一Z軸運動系統和第二Z軸運動系統；第一Z軸運動系統和第二Z軸運動系統通過滑塊分別與第一Y軸運動系統、第二Y軸運動系統可滑動地配合；第一Z軸運動系統由第一Z軸驅動裝置驅動，第二Z軸運動系統由第二Z軸驅動裝置驅動。

進一步地，工作臺設置于多軸運動系統的下方；工作臺的尺寸要求在長度方向至少不小于3米；工作臺前后兩側設置有落砂槽。?

進一步地，第一支撐梁和第二支撐梁分別固定于工作臺的左右兩側。

進一步地，該無模鑄造成形機還包括第一旋轉刀具系統和第二旋轉刀具系統，第一旋轉刀具系統安裝于第一Z軸運動系統上面，第二旋轉刀具系統安裝于第二Z軸運動系統上面。

進一步地，該無模鑄造成形機還包括固定于工作臺四周的機床護罩。

根據本發明的技術方案，由于該無模鑄造成形機中多軸運動系統均采用了兩套運動系統，即第一X軸運動系統和第二X軸運動系統、第一Y軸運動系統和第二Y軸運動系統、第一Z軸運動系統和第二Z軸運動系統，故此使得本發明的無模鑄造成形機在X軸方向的加工范圍大幅度增加。即相對于之前專利所述的成形機，其鑄型的加工尺寸范圍得到了大幅度增加，克服了以往無模鑄造成形機無法加工結構尺寸大的鑄型的問題。

另外，根據本發明的技術方案，由于本發明的無模鑄造成形機的各個運動系統皆由各自的驅動裝置來驅動，并且具有兩套旋轉刀具系統，即第一旋轉刀具系統和第二旋轉刀具系統，故此可以實現在X軸方向上對鑄型（砂型）的兩邊同時進行加工，進而大大縮短了加工時間，提高了加工效率。?

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1示意性示出了本發明的無模鑄造成形機的內部結構圖；

圖2示意性示出了本發明的無模鑄造成形機中旋轉刀具系統的結構；