CN101041219A - 具有三维形状的钣金制品的制造方法以及制品 - Google Patents

具有三维形状的钣金制品的制造方法以及制品 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种省去焊接工序制造车床的外罩等具有三维形状的大型钣金制品的制造方法以及制品，其机床的罩组件(1)是通过在罩片(10)的周边缘部由螺栓螺母等固接件固接棱角部件(110、120、130、210、220、230)而制成的。其中，将基于罩组件(1)的三维实体模型的数据产生的平面展开图嵌套在激光加工机上的钣金素材上而激光加工罩片(10)和各棱角部件，这时要在各部件上将在后续工序中需要的折弯线、折弯角度等信息通过激光加工画线。对精密激光加工过的部件实施必要的折弯加工，通过固接件组装起来，从而能够省去焊接工序制得具有三维形状的大型钣金制品。

Description

具有三维形状的钣金制品的制造方法以及制品
技术领域
本发明涉及机床的外罩等具有三维形状的钣金制品以及其制造方法。
背景技术
一般情况下，在制造机床的外罩等具有三维形状的钣金制品的时候，从外罩设计图上将构成外罩的钣金部件平面展开。利用CAM技术把该平面展开的部件组嵌套(nesting)到一定尺寸的钣金上。并且，把被嵌套的部件组用激光加工机切断。用弯板机弯曲该切断后的加工部件中需要折弯的部位。这样，制作形成外罩的部件组，将各部件彼此间组装起来就制成了最终的外罩。
在这种制造工序中，制作形成外罩的部件组，将各个部件彼此间组装起来的工序一般通过焊接方法进行部件组装。在该焊接时，为了确定其焊接位置，要在各个部件的焊接部位进行画线，再用工具固定部件之后进行规定位置的焊接。另外，为了尽量控制该焊接的热变形使得在后续工序中不进行修正变形等操作，需要高超的焊接技术，而要由熟练技工进行焊接。
例如，专利文献1(特开平8-317514号公报)中就公开了一种这样的情况，其作为增强电子机器箱体的钣金制品的角部等的结构，准备另设的金属件，用铆钉等紧固件进行组装。
象机床的外罩那样具有三维形状的大型钣金制品，要能进行打开关闭操作，并且，除了设置用于观察内部的透明窗之外，还需要用于封闭飞散的切屑、切削液等手段，为此需要确保刚性。
因此，采用在外罩主体的周围边缘部固接多个棱角部件来确保必要的刚性的结构。
作为这些棱角部件的固接手段一直以来都使用焊接方法进行。焊接作业存在以下等问题，即，需要熟练技术，也会产生热变形等不良情形。并且，环境要求也很恶劣，难以提高工作效率。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种不采用焊接方法就能制造出组装多个部件构成的钣金制品的制造方法以及其制品。
为了达成上述的目的，本发明的将多个部件组合起来制造具有三维形状的钣金制品的方法，根据钣金制品的三维实体模型的数据，在激光加工机上的钣金素材上嵌套薄板部件和被固接于薄板部件的部件平面展开图的工序；在后续工序中需要折弯加工的薄板部件上通过激光加工将折弯线和折弯角度实施画线的工序；对于被固接于薄板部件的部件，将部件信息、折弯线和折弯角度通过激光加工画线的工序；在薄板部件和被固接于薄板部件的部件上激光加工供固接件穿过的孔的工序；在被激光加工过薄板部件上实施折弯加工形成三维形状的工序；相对于被折弯加工过的薄板部件将被固接的部件利用固接件固接的工序。
另外，根据需要，还具有在薄板部件和固接于薄板部件的部件之间涂抹密封材料的工序。
而且，本发明的具有三维形状的钣金制品是通过上述的制造方法制造的。
(发明效果)
根据本发明，不采用焊接方法就能制造具有三维形状的大型的钣金制品。
为此，省去了需要熟练技术的焊接工序，能够在清洁环境下进行制品的制造。
另外，在各个部件的加工时，因为利用制品的三维实体模型的数据，并将其平面展开图嵌套在激光加工机上的钣金素材上，通过精密激光加工进行各部件的制作，所以部件的精度高，组装也容易。
另外，因为不会因焊接而产生热变形，所以能够高精度地制造大型的钣金部件。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的钣金制品的一个例子的斜视图。
图2是构成罩组件的主要部件的分解图。
图3(a)是罩片的3D图，(b)是展开图。
图4是表示在素材板上嵌套了与罩片的展开图相当的素材和棱角素材的状态的说明图。
图5从另一个角度上观察构成罩组件的部件的斜视图。
图6是表示向罩片的上边缘部和左边缘部安装部件的斜视图。
图7是表示向罩片的上边缘部和右边缘部安装部件的斜视图。
图8是表示向罩片的下边缘部和左边缘部安装部件的斜视图。
图9是表示向罩片的下边缘部和右边缘部安装部件的斜视图。
图10是从另一角度观察部件组装结束后的罩组件的斜视图。
图11是从另一角度观察部件组装结束后的罩组件的斜视图。
图12是从另一角度观察部件组装结束后的罩组件的斜视图。
图中：1-罩组件，10-罩片，20-窗开口部，110-棱角部件，120-棱角部件，130-棱角部件，210-棱角部件，220-棱角部件，230-棱角部件，310-棱角部件，410-棱角部件。
具体实施方式
图1是表示本发明实施方式的钣金制品的一个例子的斜视图。
用标号1表示整体的钣金制品例如是装备在机床前面的罩组件。
罩组件1是由对金属板进行成型加工而成的罩片10和主要安装在罩片10周围的后述棱角部件230、410等构成的。
在罩片10上设置有开口部20等，其上安装用于从外罩的外侧观察机床加工部的窗户。
图2是构成罩组件1的主要部件的分解图。
图2是从正面看罩片10的图，不过，在罩片10的上边缘部10a、下边缘部10b、左边缘部10c、右边缘部10d分别固接着增强用的部件而确保由薄金属薄片制成的罩片10的刚性。
在罩片10的上边缘部10a的内侧固接着棱角部件310，该棱角部件310通过利用了螺栓和螺母等的多个固接件F进行固接。
将细长的金属板折弯成L字形而制成的棱角部件310预先形成了供螺栓穿过的螺栓孔311，并且将端部折弯设有安装部312。
罩片10如下述那样制成，即，准备通过激光加工机将素材板按形状切断并且也同时加工了螺栓孔等的素材，再把这些素材折弯成规定的形状。
棱角部件310也和罩片10同时进行嵌套及加工，因为这些加工是通过激光加工机进行精密加工的，所以螺栓孔的对正位置等的精度也高，而且能容易进行组装、固接。
罩片10的下边缘部10b安装棱角部件410，罩片10的左边缘部10c通过固接件F固接着3根棱角部件110、120、130。罩片10的右边缘部10d也固接着3根棱角部件210、220、230，另外，罩片10的下边缘部的右侧安装角撑架510和压片520。
图3(a)是罩片10的3D图，b是展开图。
在罩组件的展开图w10上通过激光加工对折弯线B1、B2和折弯角度N1、N2进行画线。
另外，在后序工序中也可对需要的信息进行画线。
图4表示出在素材板w1上嵌套与罩片展开图相当的素材w10和棱角素材w20的状态，激光加工机在这些嵌套的基础上精密激光加工各部件。
在被激光加工后的部件中，以通过激光加工在表面上画出的折弯线B1、B2和折弯角度N1、N2为基准利用折弯机等折弯加工机对罩片10实施必要的折弯加工。
另外，在固接于罩片上的棱角素材w20上，部件号PN、折弯线和折弯角度等必要的信息通过激光加工进行画线。
图5是从另一个角度观看构成罩组件1的部件的斜视图。
图6是表示向罩片10的上边缘部10a和左边缘部10c安装部件的斜视图。
图7是表示向罩片10的上边缘部10a和右边缘部10d安装部件的斜视图。
图8是表示向罩片10的下边缘部10b和左边缘部10c安装部件的斜视图。
图9是表示向罩片10的下边缘部10b和右边缘部10d安装部件的斜视图。
图10-图12是表示从各个角度观察部件组装结束后的罩组件的斜视图。
还有根据加工条件有时在机床罩组件的内部散布着大量的切削液。因此，罩组件要求液密性。
因此，本发明的罩组件，在罩片和棱角部件的接合面处涂抹密封材料，确保液密性。

Claims (4)

1.一种钣金制品的制造方法，其将多个部件组合起来制造具有三维形状的钣金制品，其特征在于，包括：
根据钣金制品的三维实体模型的数据，在激光加工机上的钣金素材上嵌套薄板部件和被固接于薄板部件的部件平面展开图的工序；
在后续工序中需要折弯加工的薄板部件上通过激光加工将折弯线和折弯角度实施画线的工序；
对于被固接于薄板部件的部件，将部件信息、折弯线和折弯角度通过激光加工画线的工序；
在薄板部件和被固接于薄板部件的部件上激光加工供固接件穿过的孔的工序；
在被激光加工过的薄板部件上实施折弯加工形成三维形状的工序；
相对于被折弯加工过的薄板部件将被固接的部件利用固接件固接的工序。
2.一种钣金制品的制造方法，其将多个部件组合起来制造具有三维形状的钣金制品，其特征在于，包括：
根据钣金制品的三维实体模型的数据，在激光加工机上的钣金素材上嵌套薄板部件和被固接于薄板部件的部件平面展开图的工序；
在后续工序中需要折弯加工的薄板部件上通过激光加工将折弯线和折弯角度实施画线的工序；
对于被固接于薄板部件的部件，将部件信息、折弯线和折弯角度通过激光加工画线的工序；
在薄板部件和被固接于薄板部件的部件上激光加工供固接件穿过的孔的工序；
在被激光加工过薄板部件上实施折弯加工形成三维形状的工序；
在薄板部件和固接于薄板部件的部件之间涂抹密封材料的工序；
相对于被折弯加工过的薄板部件将被固接的部件利用固接件固接的工序。
3.一种通过权利要求1或2所述的制造方法制造的具有三维形状的钣金制品。
4.一种通过权利要求1或2所述的制造方法制造的机床的外罩组件。
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