[實用新型]消失模數字化成形機

有效

• 申請號: 201420250788.7
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN204262744U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 單忠德;劉豐;劉國杰;劉倩
• 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: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及消失模數字化成形設備，屬于鑄造和數控加工的交叉技術領域。

背景技術

在汽車、機械、航空航天、國防軍工等國家重大裝備和重大工程的研制及實施過程中，零部件更新換代的速度不斷加快，短周期、小批量的新產品開發成為必然趨勢。另一方面為建設資源節約型、環境友好型社會，要求鑄造過程降低能源消耗、減少污染、提高金屬件質量。隨著許多新材料、新工藝的廣泛應用，對金屬件的結構形式和型腔要求也日益復雜，消失模鑄造技術應運而生。消失模鑄造技術中模樣制作是消失模鑄造成敗的關鍵，國內大型金屬件采用消失模模樣的方法，一般是經過預發泡及熟化處理，再在模具中發泡成形，較復雜的泡沫模樣還要將其分片處理，將分片泡沫模樣組合成整體泡沫模樣。從預發泡、熟化處理、發泡成形、手工粘結模型到埋砂消失模鑄造，制造周期長，成本高。近年來國內的大型消失模模樣有兩種成型方法：電熱絲切割機和普通數控機床加工。前者設備簡陋，僅能加工形狀簡單、無精度要求的結構，只適合作坊式加工無法適應大批量生產。而后者數控銑削加工泡沫時加工余量大，并且不具備切割功能，存在加工慢、精度低等問題，并且對毛坯的固定采用傳統的夾具，存在加工變形問題。

本實用新型提出一種消失模數字化成形機，該成形機具有多軸運動系統，在不使用模具的條件下，可實現形狀復雜三維件的消失模模樣造型，通過植針式固定平臺解決了現有技術的消失模成形機中毛坯固定存在變形問題，另外，除了切削功能外，本實用新型提供的消失模成形機還增加了切割功能。該成形機具有加工速度快，成本低，精度高，可節約原副材料等特點，可實現單件、小批量及大型復雜金屬件的消失模快速制造。

發明內容

本實用新型提出一種消失模數字化成形機，以解決現有技術的消失模加工成?形中毛坯固定存在變形問題和復雜消失模快速制造問題，另外，本實用新型提供的消失模成形機還增加了切割功能,降低了制造周期和成本，實現了高質量消失模模樣的切削和快速切割加工。

一種消失模數字化成形機，包括：多軸運動系統，所述多軸運動系統包括X軸運動系統、Y軸運動系統、Z軸運動系統、C軸運動系統和A軸運動系統；工作臺，位于所述多軸運動系統下方；其特征在于，該消失模數字化成形機還包括：植針式固定平臺，設置在于工作臺的上方，該植針式固定平臺包括磁性基底，所述磁性基底上鑲嵌圓柱針陣列；銑削與切割系統，設置在所述C軸運動系統上，該銑削與切割系統包括安裝座、銑削裝置與切割裝置。

所述安裝座通過旋轉法蘭固定于C軸旋轉件上，并在A軸伺服電機和A軸減速機的驅動下，消失模數字化成形機可實現銑刀與電熱刀工位轉換；所述銑削裝置位于安裝座的下方，包括電主軸，位于安裝座的內部，電主軸和卡頭之間連接有轉子，銑刀固定在卡頭上；所述切割裝置與銑削裝置的位置成90度夾角，包括切割刀安裝座固定在安裝座上,內置控制單元，電熱刀片通過刀座與控制單元相連，通過C軸伺服電機和減速機的驅動下，可實現切割裝置在二維平面內的任意方向切割。

所述植針式固定平臺，包括磁性基底和所述磁性基座上鑲嵌的圓柱針陣列，所述植針式固定平臺通過磁性卡座固定在工作臺上。

與現有的普通數控切割機和手控電熱切割機相比，本實用新型提出的消失模數字化成形機的有益效果在于：①植針式固定平臺鑲嵌多個圓柱針陣列，針是由優質高碳鋼整體淬火淬透,硬度和剪切強度非常高,對泡沫毛坯的穿透性強,可以固定加工過程中的泡沫毛坯，使得毛坯在加工過程不變形；②消失模數字化成形機的銑削和切割系統，通過A軸的擺動，可以實現銑削裝置與切割裝置的功能轉換，通過C軸的旋轉，可以實現電熱刀片在二維平面內任意方向切割，實現了泡沫切削和快速切割功能，降低了制造周期，并極大的降低小批量、大型復雜消失模高質量制造技術的成本。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。

圖1示意性示出了本實用新型的消失模數字化成形機的多軸運動系統、工作臺、植針式固定平臺、銑削與切割系統的結構。

圖2示意性示出了本實用新型的消失模數字化成形機中X軸運動系統的結構。

圖3示意性示出了本實用新型的消失模數字化成形機中Y軸運動系統的結構。

圖4示意性示出了本實用新型的消失模數字化成形機中Z軸運動系統的結構。

圖5示意性示出了本實用新型銑削與切割系統中銑削裝置與切割裝置的結構。