CN103769548A - 一种大型数字化无模铸造成形机 - Google Patents

一种大型数字化无模铸造成形机 Download PDF

Info

Publication number
CN103769548A
CN103769548A CN201210588583.5A CN201210588583A CN103769548A CN 103769548 A CN103769548 A CN 103769548A CN 201210588583 A CN201210588583 A CN 201210588583A CN 103769548 A CN103769548 A CN 103769548A
Authority
CN
China
Prior art keywords
kinematic system
axis kinematic
axis
forming machine
casting forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201210588583.5A
Other languages
English (en)
Inventor
单忠德
刘丽敏
刘丰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advanced Manufacture Technology Center China Academy of Machinery Science and Technology
Original Assignee
Advanced Manufacture Technology Center China Academy of Machinery Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Manufacture Technology Center China Academy of Machinery Science and Technology filed Critical Advanced Manufacture Technology Center China Academy of Machinery Science and Technology
Priority to CN201210588583.5A priority Critical patent/CN103769548A/zh
Priority to PCT/CN2013/070448 priority patent/WO2014101323A1/zh
Publication of CN103769548A publication Critical patent/CN103769548A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C23/00—Tools; Devices not mentioned before for moulding

Abstract

本发明提供了一种大型数字化无模铸造成形机，包括：多轴运动系统，多轴运动系统至少包括X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统，X轴运动系统包括并排平行设置的第一X轴运动系统和第二X轴运动系统，Y轴运动系统包括各自单独设置的第一Y轴运动系统和第二Y轴运动系统，Z轴运动系统包括各自单独设置的第一Z轴运动系统和第二Z轴运动系统；工作台，位于多轴运动系统的下方；该无模铸造成形机还包括：支撑梁、刀具系统和机床护罩。根据本发明的无模铸造成形机，其加工尺寸范围得到了大幅度增加，并且实现了在X轴方向上铸型的两边同时加工，进而大大缩短了加工时间，提高了加工效率。

Description

一种大型数字化无模铸造成形机
技术领域
本发明涉及机械加工领域，更具体地，涉及一种无模铸造成形机。
背景技术
为了解决传统铸件制造工艺存在制造周期长，生产成本高，资源消耗大的问题，无模铸型数控加工成形技术应运而生。无模铸型数控加工成形技术是CAD技术、铸造技术，数控技术、切削技术等技术的系统集成，是一种全新的快速铸型制造技术。采用该技术的无模铸造成形机可以完全不用模具，制造出各种形状的铸件砂型，为解决铸件的单件、小批量的生产试制提供了新的载体，同时使用该设备可以缩短生产周期，提高生产率，尤其适用于大件、小批量、形状复杂的铸型加工。
无模铸造成形机由含有多轴（三轴及以上）运动系统、通过或专用砂型切削刀具及排砂系统的主题部分和与砂型切削工艺相配套的专用控制软件组成，该技术及设备已经在发动机等新产品样件铸型的试制过程中得到成功应用。但现有技术的无模铸造成形机中，由于机械设计方面的瓶颈，难以加工结构尺寸大的铸型（砂型）。同时现有技术的成形机存在加工效率较低的问题，以至于无法满足现代工厂日益高涨的生产需要。另外，目前对采用数控切削加工设备直接加工砂型得到铸型的研究非常少，仅有少数用来切削砂坯的铸型数控切削加工成形机的相关专利，（其专利申请号为200710010705.1、201110127890.9、201110126546.8），该几种设备因其机械结构设计方面的原因无法加工一些结构尺寸大的铸型，同时加工时间较长，即加工效率都较为低下。
发明内容
本发明旨在提供一种大型无模铸造成形机，以解决现有技术的无模铸造成形机无法加工结构尺寸大的砂型（铸型）的问题。另外，本发明提供的无模铸造成形机还可以解决现有技术的无模铸造成形机加工时间长，加工效率低下的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种无模铸造成形机，包括：多轴运动系统，多轴运动系统至少包括X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统；工作台，位于多轴运动系统的下方；该无模铸造成形机还包括：支撑梁、旋转刀具系统和机床护罩。
进一步地，X轴运动系统包括并排平行设置的第一X轴运动系统和第二X轴运动系统；第一X轴运动系统和第二X轴运动系统均被固定于第一支撑梁和第二支撑梁上方；第一X轴运动系统由第一X轴驱动装置驱动，第二X轴运动系统由第二X轴驱动装置驱动。
进一步地，Y轴运动系统包括各自单独设置的第一Y轴运动系统和第二Y轴运动系统；第一Y轴运动系统和第二Y轴运动系统通过两侧的滑块分别与第一X轴运动系统、第二X轴运动系统可滑动地配合；第一Y轴运动系统由第一Y轴驱动装置驱动，第二Y轴运动系统由第二Y轴驱动装置驱动。
进一步地，Z轴运动系统包括各自单独设置的第一Z轴运动系统和第二Z轴运动系统；第一Z轴运动系统和第二Z轴运动系统通过滑块分别与第一Y轴运动系统、第二Y轴运动系统可滑动地配合；第一Z轴运动系统由第一Z轴驱动装置驱动，第二Z轴运动系统由第二Z轴驱动装置驱动。
进一步地，工作台设置于多轴运动系统的下方；工作台的尺寸要求在长度方向至少不小于3米；工作台前后两侧设置有落砂槽。 
进一步地，第一支撑梁和第二支撑梁分别固定于工作台的左右两侧。
进一步地，该无模铸造成形机还包括第一旋转刀具系统和第二旋转刀具系统，第一旋转刀具系统安装于第一Z轴运动系统上面，第二旋转刀具系统安装于第二Z轴运动系统上面。
进一步地，该无模铸造成形机还包括固定于工作台四周的机床护罩。
根据本发明的技术方案，由于该无模铸造成形机中多轴运动系统均采用了两套运动系统，即第一X轴运动系统和第二X轴运动系统、第一Y轴运动系统和第二Y轴运动系统、第一Z轴运动系统和第二Z轴运动系统，故此使得本发明的无模铸造成形机在X轴方向的加工范围大幅度增加。即相对于之前专利所述的成形机，其铸型的加工尺寸范围得到了大幅度增加，克服了以往无模铸造成形机无法加工结构尺寸大的铸型的问题。
另外，根据本发明的技术方案，由于本发明的无模铸造成形机的各个运动系统皆由各自的驱动装置来驱动，并且具有两套旋转刀具系统，即第一旋转刀具系统和第二旋转刀具系统，故此可以实现在X轴方向上对铸型（砂型）的两边同时进行加工，进而大大缩短了加工时间，提高了加工效率。 
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了本发明的无模铸造成形机的内部结构图；
图2示意性示出了本发明的无模铸造成形机中旋转刀具系统的结构；
图3示意性示出了本发明的无模铸造成形机的外观图；
图4 示意性示出了本发明的多轴运动系统的示意图。
具体实施例
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1、图2和图3，示意性示出了根据本发明提供的一种无模铸造成形机的优选实施例，如图所示，该无模铸造成形机包括多轴运动系统、工作台、支撑梁、旋转刀具系统和机床护罩。
多轴运动系统用于安装加工刀具，该加工刀具由刀具系统16提供。通过操作多轴运动系统的动作，控制加工刀具的切削运动，从而将工作台13上的砂坯制造成砂型。该多轴运动系统可以是三轴运动系统，也可以是五轴运动系统，由图2中可以看出，在本优选实施例中，该多轴运动系统以三轴运动系统为例，该三轴运动系统包括X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统。
优选地，X轴运动系统包括并排平行设置的第一X轴运动系统1和第二X轴运动系统12；第一X轴运动系统1和第二X轴运动系统12均被固定于第一支撑梁15和第二支撑梁3上方；第一X轴运动系统1由第一X轴驱动装置2驱动，第二X轴运动系统12由第二X轴驱动装置11驱动。由于第一X轴运动系统1和第二X轴运动系统12是在沿X轴方向并排设置，故此本发明的无模铸造成形机在X轴方向的加工范围得到大幅度增加。另外，第一X轴驱动装置和第二X轴驱动装置可以是各自相连接的同一伺服电机和减速机做为动力单元，然后通过连接杆21以电机驱动同步带轮或者电机驱动丝杠做为传动单元，达到驱动第一X轴运动系统和第二X轴运动系统移动的效果。 
优选地，Y轴运动系统包括单独设置的第一Y轴运动系统4和第二Y轴运动系统10；第一Y轴运动系统4和第二Y轴运动系统10通过两侧的滑块20分别与第一X轴运动系统1、第二X轴运动系统12可滑动地配合；第一Y轴运动系统4由第一Y轴驱动装置14驱动，第二Y轴运动系统10由第二Y轴驱动装置7驱动。同样，第一Y轴驱动装置和第二Y轴驱动装置可以是相连接的伺服电机和减速机做为动力单元，以电机驱动同步带轮或者电机驱动丝杠做为传动单元，达到驱动第一Y轴运动系统和第二Y轴运动系统移动的效果。
优选地，Z轴运动系统包括单独设置的第一Z轴运动系统5和第二Z轴运动系统9；第一Z轴运动系统5和第二Z轴运动系统9通过滑块21分别与第一Y轴运动系统4、第二Y轴运动系统10可滑动地配合；第一Z轴运动系统5由第一Z轴驱动装置6驱动，第二Z轴运动系统9由第二Z轴驱动装置8驱动。同样，第一Z轴驱动装置和第二Z轴驱动装置可以是相连接的伺服电机和减速机做为动力单元，以电机驱动同步带轮或者电机驱动丝杠做为传动单元，达到驱动第一Z轴运动系统和第二Z轴运动系统移动的效果。
具体地，工作台13设置于多轴运动系统的下方；工作台13的尺寸要求在长度方向至少不小于2.5米；工作台13前后两侧设置有落砂槽16。
具体地，第一支撑梁15和第二支撑梁3分别固定于工作台13的左右两侧。
具体地，该无模铸造成形机还包括分别安装于第一Z轴运动系统5和第二Z轴运动系统9上面的第一刀具系统17和第二刀具系统18。由于Y轴运动系统和Z轴运动系统都由各自的驱动装置来驱动，而且第一Z轴运动系统5和第二Z轴运动系统9都安装有旋转刀具系统17和18，故此该无模铸造成形机可以在X轴方向上实现铸型（砂型）的两边同时加工。优选地，旋转刀具系统可以采用电主轴结构来带动刀具实现旋转运动。
具体地，该无模铸造成形机还包括固定于工作台四周的机床护罩19。
综上所述，本发明具有如下优点：本发明的无模铸造成形机在X轴方向的加工范围大幅度增加。即相对于之前专利所述的成形机，其铸型的加工尺寸范围得到了大幅度增加，克服了以往无模铸造成形机无法加工结构尺寸大的铸型的问题。另外，本发明的无模铸造成形机可以实现在X轴方向上对铸型（砂型）的两边同时进行加工，进而大大缩短了加工时间，提高了加工效率。 
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大型无模铸造成形机，包括：
多轴运动系统，所述多轴运动系统至少包括X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统；
工作台，位于所述多轴运动系统的下方；
其特征在于，该无模铸造成形机还包括：支撑梁、刀具系统和机床护罩。
2.根据权利要求1所述的无模铸造成形机，其特征在于，
所述X轴运动系统包括并排平行设置的第一X轴运动系统（1）和第二X轴运动系统（12）；所述第一X轴运动系统（1）和第二X轴运动系统（12）均被固定于第一支撑梁（15）和第二支撑梁（3）上方；所述第一X轴运动系统（1）由第一X轴驱动装置（2）驱动，所述第二X轴运动系统（12）由第二X轴驱动装置（11）驱动。
3.根据权利要求1所述的无模铸造成形机，其特征在于，
所述Y轴运动系统包括单独设置的第一Y轴运动系统（4）和第二Y轴运动系统（10）；所述第一Y轴运动系统（4）和第二Y轴运动系统（10）通过两侧的滑块（20）分别与第一X轴运动系统（1）、第二X轴运动系统（12）可滑动地配合；所述第一Y轴运动系统（4）由第一Y轴驱动装置（14）驱动，所述第二Y轴运动系统（10）由第二Y轴驱动装置（7）驱动。
4.根据权利要求1所述的无模铸造成形机，其特征在于，
所述Z轴运动系统包括单独设置的第一Z轴运动系统（5）和第二Z轴运动系统（9）；所述第一Z轴运动系统（5）和第二Z轴运动系统（9）通过滑块（21）分别与第一Y轴运动系统（4）、第二Y轴运动系统（10）可滑动地配合；所述第一Z轴运动系统（5）由第一Z轴驱动装置（6）驱动，所述第二Z轴运动系统（9）由第二Z轴驱动装置（8）驱动。
5.根据权利要求1所述的无模铸造成形机，其特征在于，所述工作台（13）设置于多轴运动系统的下方；所述工作台（13）的尺寸要求在长度方向至少不小于3米；所述工作台（13）前后两侧设置有落砂槽（16）。
6.根据权利要求1所述的无模铸造成形机，其特征在于，所述第一支撑梁（15）和第二支撑梁（3）分别固定于工作台（13）的左右两侧。
7.根据权利要求1所述的无模铸造成形机，其特征在于，所述第一刀具系统（17）安装于第一Z轴运动系统（5）上面，所述第二刀具系统（18）安装于第二Z轴运动系统（9）上面。
CN201210588583.5A 2012-12-31 2012-12-31 一种大型数字化无模铸造成形机 Pending CN103769548A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210588583.5A CN103769548A (zh) 2012-12-31 2012-12-31 一种大型数字化无模铸造成形机
PCT/CN2013/070448 WO2014101323A1 (zh) 2012-12-31 2013-01-15 一种大型数字化无模铸造成形机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210588583.5A CN103769548A (zh) 2012-12-31 2012-12-31 一种大型数字化无模铸造成形机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103769548A true CN103769548A (zh) 2014-05-07

Family

ID=50562567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210588583.5A Pending CN103769548A (zh) 2012-12-31 2012-12-31 一种大型数字化无模铸造成形机

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN103769548A (zh)
WO (1) WO2014101323A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104014750A (zh) * 2014-05-23 2014-09-03 江苏理工学院 无模铸造成型机砂型安装小车
CN104889393A (zh) * 2015-05-25 2015-09-09 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 数字化五轴激光增材制造成形机
CN105067921A (zh) * 2015-08-04 2015-11-18 武汉凡谷电子技术股份有限公司 基于双三轴运动机械臂的滤波器自动调试系统
CN105415061A (zh) * 2015-12-30 2016-03-23 大连三垒机器股份有限公司 增减复合五轴加工中心机床
CN105665632A (zh) * 2016-01-26 2016-06-15 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种自适应砂型3d打印成形方法及装置
CN114101594A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种智能化高效无模铸造精密成形机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19963863A1 (de) * 1999-12-30 2001-07-12 Mikromat Werkzeugmaschinen Gmb Bearbeitungsanlage für die spanende Bearbeitung von Freiformflächen an Werkstücken des Formen-, Gesenk-, Vorrichtungs- und Modellbaus
CN201082503Y (zh) * 2007-08-07 2008-07-09 南通福通机床有限公司 龙门式双移动横梁、五面数控铣镗车钻一体化重型机床
CN101722424A (zh) * 2010-01-27 2010-06-09 南通福通机床有限公司 人机界面远程控制龙门双横梁移动式数控铣镗车钻床
CN201596896U (zh) * 2009-12-01 2010-10-06 武汉高能数控机械有限公司 双梁四动数控镗铣磨床
CN102189288A (zh) * 2011-04-02 2011-09-21 浙江双雕数控技术股份有限公司 数控双工位模具雕铣机
CN102211141A (zh) * 2011-05-17 2011-10-12 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 无模铸造成形机
CN203109180U (zh) * 2012-12-31 2013-08-07 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种大型数字化无模铸造成形机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3682230A (en) * 1970-09-22 1972-08-08 Sherwin Williams Co Rotatable cantilevered shell molding machine
EP1334785A1 (en) * 2002-02-07 2003-08-13 X-Tend ApS A method of machining a mould from a block of sand and use of said method
CN1326670C (zh) * 2005-07-22 2007-07-18 北京航空航天大学 带双边直线电机同步驱动的h型气浮工作台
CN102266911A (zh) * 2011-05-16 2011-12-07 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 无模铸造型芯成形机
CN102489675B (zh) * 2011-11-14 2014-01-15 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 无模铸造成形机
CN102700726B (zh) * 2012-06-15 2014-10-15 西北工业大学 一种三坐标的双支臂定位器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19963863A1 (de) * 1999-12-30 2001-07-12 Mikromat Werkzeugmaschinen Gmb Bearbeitungsanlage für die spanende Bearbeitung von Freiformflächen an Werkstücken des Formen-, Gesenk-, Vorrichtungs- und Modellbaus
CN201082503Y (zh) * 2007-08-07 2008-07-09 南通福通机床有限公司 龙门式双移动横梁、五面数控铣镗车钻一体化重型机床
CN201596896U (zh) * 2009-12-01 2010-10-06 武汉高能数控机械有限公司 双梁四动数控镗铣磨床
CN101722424A (zh) * 2010-01-27 2010-06-09 南通福通机床有限公司 人机界面远程控制龙门双横梁移动式数控铣镗车钻床
CN102189288A (zh) * 2011-04-02 2011-09-21 浙江双雕数控技术股份有限公司 数控双工位模具雕铣机
CN102211141A (zh) * 2011-05-17 2011-10-12 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 无模铸造成形机
CN203109180U (zh) * 2012-12-31 2013-08-07 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种大型数字化无模铸造成形机

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104014750A (zh) * 2014-05-23 2014-09-03 江苏理工学院 无模铸造成型机砂型安装小车
CN104014750B (zh) * 2014-05-23 2015-11-18 江苏理工学院 无模铸造成型机砂型安装小车
CN104889393A (zh) * 2015-05-25 2015-09-09 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 数字化五轴激光增材制造成形机
CN105067921A (zh) * 2015-08-04 2015-11-18 武汉凡谷电子技术股份有限公司 基于双三轴运动机械臂的滤波器自动调试系统
CN105415061A (zh) * 2015-12-30 2016-03-23 大连三垒机器股份有限公司 增减复合五轴加工中心机床
CN105665632A (zh) * 2016-01-26 2016-06-15 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种自适应砂型3d打印成形方法及装置
CN105665632B (zh) * 2016-01-26 2018-01-05 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种自适应砂型3d打印成形方法及装置
CN114101594A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种智能化高效无模铸造精密成形机
CN114101594B (zh) * 2021-11-29 2024-04-19 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种智能化高效无模铸造精密成形机

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014101323A1 (zh) 2014-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102211141B (zh) 无模铸造成形机
CN103769548A (zh) 一种大型数字化无模铸造成形机
CN201161302Y (zh) 数控双工位雕铣机床
CN103506721B (zh) 圆环形工件的线切割加工方法及装置
CN202344277U (zh) 一种多轴卧式机床的x轴y轴的夹具移动装置
CN201951138U (zh) 四轴三维雕刻机
CN105415061A (zh) 增减复合五轴加工中心机床
CN205237672U (zh) 增减复合五轴加工中心机床
CN101524811B (zh) 双轴车磨复合机床
CN103350351B (zh) 桌面三轴龙门式微细加工机床
CN203109180U (zh) 一种大型数字化无模铸造成形机
CN204221369U (zh) 航空发动机匣加工用双主轴车铣复合加工机床
CN202741746U (zh) 一种数控仪表自动车床
CN208600851U (zh) 环形工件用线切割机床
CN203371041U (zh) 活塞环仿形车床梢面加工凸轮数控轴
CN205614339U (zh) 航空插头联接器加工用多轴数控机床
CN202701447U (zh) 一种微型孔加工专用机床
CN206065935U (zh) 一种鞋模专用的五轴联动加工中心的升降工作台
CN201455470U (zh) 内孔键槽加工专用线切割机床
CN201792001U (zh) 加工气室支架四孔的设备
CN208758736U (zh) 一种用于汽车空调配件立体加工设备
CN103342039A (zh) 一种复合材料覆盖件预浸料装置及其成形方法
CN203495358U (zh) 圆环形工件线切割加工装置
CN202527853U (zh) 用于加工模具的数控机床
CN102218561A (zh) 风电叶片模具三轴代替五轴加工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140507

RJ01 Rejection of invention patent application after publication