-
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Bearbeitung und insbesondere auf eine Formgebungsmaschine ohne Mustergießen.
-
Um die Probleme langer Herstellungszyklen, hoher Produktionskosten und eines großen Ressourcenverbrauchs bei dem herkömmlichen Herstellungsprozess des Gießens zu lösen, bietet sich zeitgemäß die numerische Steuer-Bearbeitungs- und -Formgebungstechnik ohne Gesenk, was die systematische Integration der Technik des computergestützten Entwurfs (CAD; computer aided design), Gießtechnik, numerischer Steuertechnik, Schneidetechnik und anderer Techniken ist und ferner eine brandneue, schnelle Gießformgebungstechnik ist. Die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen, die solche Techniken annimmt, kann Gießsandformen verschiedener Gestalten ohne ein Gesenk herstellen und einen neuen Träger für die Einzel- und Klein-Versuchsherstellung von Gussteilen bereitstellen. Die Verwendung der Ausrüstung kann den Herstellungszyklus verkürzen und die Produktivität verbessern und ist insbesondere geeignet für die Bearbeitung von Gießformen größerer Größe, in kleinem Umfang und mit komplexer Form.
-
Die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen weist einen Hauptteil auf, der ein mehrachsiges (drei Achsen oder mehr) Bewegungssystem enthält, einen Spezialzweck-Sandformschneider und ein Sandentladesystem, und eine Spezialzweck-Steuersoftware, die auf einen Sandformschneideprozess abgestimmt ist; und die Technik und die Ausrüstung wurden erfolgreich an den Versuchsproduktionsprozess der Probegießformen von neuen Produkten angewendet, wie z. B. eine Maschine bzw. einen Motor. Die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen auf dem Stand der Technik jedoch benötigt ein spezielles Hebewerkzeug, um ihre Werkbank zu bewegen, die einen Sandrohling trägt, zum Platzieren des Sandrohlings, der bearbeitet werden soll, und um die bearbeitete Gießsandform zu entfernen. Wenn jedoch das Hebewerkzeug verwendet wird, um die Werkbank zu bewegen, ist der Operationsprozess komplex und die Bewegung der Werkbank ist schwierig. Zusätzlich dazu gibt es bislang sehr wenig Forschungsarbeit im Hinblick auf die Gießform, die erhalten wird durch direktes Bearbeiten der Sandform über die numerische Steuer-Schneidausrüstung, und die numerische Steuer-Schneide- und -Formgebungs-Maschine für die Gießform zum Schneiden des Sandrohlings (Patent Nr.:
CN200710010705.1 ) kann die Gießformen eines großen komplexes Gussteils nicht herstellen, das eine Struktur großer Größe, eine komplex gekrümmte Oberfläche des Gießformhohlraums und einen schwierigen Prozess aufweist. Ferner hat die Ausrüstung Probleme betreffend Sandschneidedispersion und schwierige Wartung des Bewegungssystems und verursacht ferner eine ernsthafte Staubverschmutzung im Arbeitsraum, sodass Arbeiter in einer widrigen Umgebung arbeiten.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Formgebungsmaschine ohne Mustergießen mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Formgebungsmaschine ohne Mustergießen gemäß Anspruch 1 gelöst.
-
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Formgebungsmaschine ohne Mustergießen bereitzustellen, um das Problem zu lösen, dass der Bewegungsprozess der Werkbank komplex und schwierig ist, da die Werkbank bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen auf dem Stand der Technik durch ein spezielles Hebewerkzeug bewegt wird. Ferner kann die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen, die durch die Erfindung bereitgestellt wird, ferner das Problem lösen, dass die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen auf dem Stand der Technik die Gießform eines große, komplexen Gussteils nicht herstellen kann, die eine Struktur großer Größe aufweist, eine komplex gekrümmte Oberfläche des Gießformhohlraums und einen schwierigen Prozess.
-
Bei einem Aspekt stellt die Erfindung eine Formgebungsmaschine ohne Mustergießen bereit, die folgende Merkmale aufweist: ein mehrachsiges Bewegungssystem, das zumindest ein X-Achsen-Bewegungssystem, ein Y-Achsen-Bewegungssystem und ein Z-Achsen-Bewegungssystem aufweist, und eine Werkbank, die unter dem mehrachsigen Bewegungssystem ist, wobei die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen ferner Folgendes aufweist: ein bewegliches Plattformsystem unter der Werkbank, das eine bewegliche Stütze aufweist, die sich hin- und herbewegen kann, entlang der Richtung parallel zu der X-Achse, eine Hebevorrichtung, die auf der beweglichen Stütze bereitgestellt ist, die verwendet wird zum Heben und Tragen der Werkbank, um die Verknüpfung zwischen der Werkbank und der beweglichen Stütze zu ermöglichen.
-
Ferner weist das X-Achsen-Bewegungssystem ein erstes X-Achsen-Bewegungssystem und ein zweites X-Achsen-Bewegungssystem auf, die parallel zueinander sind; das erste X-Achsen-Bewegungssystem wird durch eine erste Stütze getragen, das zweite X-Achsen-Bewegungssystem wird durch eine zweite Stütze getragen, und es besteht eine vorbestimmte Distanz zwischen der ersten Stütze und der zweiten Stütze; beide Enden des Y-Achsen-Bewegungssystems sind schiebbar auf das erste X-Achsen-Bewegungssystem bzw. das zweite X-Achsen-Bewegungssystem abgestimmt; das Z-Achsen-Bewegungssystem ist schiebbar im Hinblick auf das Y-Achsen-Bewegungssystem abgestimmt; und die bewegliche Stütze ist zwischen der ersten Stütze und der zweiten Stütze angeordnet.
-
Ferner ist eine erste Trageplattform auf der Seite der ersten Stütze hin zu der zweiten Stütze bereitgestellt, eine zweite Trageplattform ist auf der Seite der zweiten Stütze hin zu der ersten Stütze bereitgestellt, und die erste Trageplattform und die zweite Trageplattform sind zum Tragen der Werkbank abgestimmt.
-
Ferner weist das erste X-Achsen-Bewegungssystem Folgendes auf: eine erste X-Achsen-Schiebeschiene, die an der ersten Stütze befestigt ist, einen ersten X-Achsen-Schiebeblock, der auf der ersten X-Achsen-Schiebeschiene angeordnet ist, und eine erste X-Achsen-Antriebsvorrichtung zum Antreiben des ersten X-Achsen-Schiebeblocks; das zweite X-Achsen-Bewegungssystem weist Folgendes auf: eine zweite X-Achsen-Schiebeschiene, die an der zweiten Stütze befestigt ist, einen zweiten X-Achsen-Schiebeblock, der an der zweiten X-Achsen-Schiebeschiene angeordnet ist, und eine zweite X-Achsen-Antriebsvorrichtung zum Antreiben des zweiten X-Achsen-Schiebeblocks, und die erste X-Achsen-Antriebsvorrichtung und die zweite X-Achsen-Antriebsvorrichtung bewegen sich synchron; das Y-Achsen-Bewegungssystem weist Folgendes auf: eine Y-Achsen-Schiebeschiene, einen Y-Achsen-Schiebeblock, der an der Y-Achsen-Schiebeschiene angeordnet ist, und eine Y-Achsen-Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Y-Achsen-Schiebeblocks, und beide Enden der Y-Achsen-Schiebeschiene sind mit dem ersten X-Achsen-Schiebeblock bzw. dem zweiten X-Achsen-Schiebeblock verbunden; und das Z-Achsen-Bewegungssystem weist Folgendes auf: eine Z-Achsen-Schiebeschiene, einen Z-Achsen-Schiebeblock, der auf der Z-Achsen-Schiebeschiene angeordnet ist, und eine Z-Achsen-Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Z-Achsen-Schiebeblocks, und der Z-Achsen-Schiebeblock ist mit dem Y-Achsen-Schiebeblock verbunden.
-
Ferner ist das mehrachsige Bewegungssystem ein fünfachsiges Bewegungssystem, wobei das fünfachsige Bewegungssystem ferner Folgendes aufweist: ein C-Achsen-Bewegungssystem, das an dem unteren Teil der Z-Achsen-Schiebeschiene befestigt ist und Folgendes aufweist: ein C-Achsen-Drehelement und eine C-Achsen-Antriebsvorrichtung zum Antreiben des C-Achsen-Drehelements zum Drehen, und ein A-Achsen-Bewegungssystem, das an dem C-Achsen-Drehelement befestigt ist und Folgendes aufweist: eine A-Achsen-Drehwelle und eine A-Achsen-Antriebsvorrichtung zum Antreiben der A-Achsen-Drehwelle zum Drehen; und die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen weist ferner ein Schneidmaschinensystem auf, das mit der A-Achsen-Drehwelle über einen Drehflansch verbunden ist.
-
Ferner ist sowohl die erste X-Achsen-Schiebeschiene als auch die zweite X-Achsen-Schiebeschiene mit einem Pressblock bereitgestellt, und sowohl die erste Stütze als auch die zweite Stütze ist mit einer Verstärkungsplatte versehen, und der Pressblock ist mit der Verstärkungsplatte über einen Befestigungsbolzen verbunden.
-
Ferner weist das bewegliche Plattformsystem ferner eine Führungsschiene parallel zu der X-Achse auf; und die bewegliche Stütze ist mit einer Mehrzahl von Rollenrädern versehen, die mit der Führungsschiene abgestimmt sind.
-
Ferner ist die Hebevorrichtung ein Zylinder, der auf der beweglichen Stütze angeordnet ist.
-
Ferner weist die Formgebungsmaschine ohne Strukturgießen eine Werkzeugmaschinenschirmung auf, die außerhalb des mehrachsigen Bewegungssystems, der ersten Stütze und der zweiten Stütze abdeckt, und die Werkzeugmaschinenschirmung ist mit einer Vordertür und/oder einer Hintertür versehen, damit die Werkbank in den und aus dem Bearbeitungsbereich des mehrachsigen Bewegungssystems passieren kann.
-
Ferner ist sowohl die erste Stütze als auch die zweite Stütze mit einer Sandausschüttrutsche mit einer sich verengenden Form versehen.
-
Ferner ist sowohl die erste Trageplattform als auch die zweite Trageplattform mit einem Positionierungsstift versehen, und die Werkbank ist mit Positionierungslöchern versehen, die mit den Positionierungsstiften zusammenpassen.
-
Ferner sind die erste Stütze und die zweite Stütze über einen Querverbindungsstab verbunden.
-
Ferner besteht die Y-Achsen-Schiebeschiene aus zwei parallelen Schiebeschienen; der Y-Achsen-Schiebeblock weist ein Hülsenteil und zwei Schenkel auf, die von zwei Seiten des Hülsenteils hervorstehen, und die zwei Schenkel passen schiebbar mit den zwei parallelen Y-Achsen-Schiebeschienen zusammen; und die Z-Achsen-Schiebeschiene ist innerhalb des Hülsenteils angeordnet und der Z-Achsen-Schiebeblock ist mit dem Hülsenteil verbunden.
-
Ferner weist die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen ferner einen Sandentladewagen auf, der bewegbar unter der Sandausschüttrutsche angeordnet ist.
-
Gemäß dem technischen Schema der Erfindung ist das bewegliche Plattformsystem unter der Werkbank angeordnet und weist die bewegliche Stütze auf, die sich hin und her entlang der Richtung parallel zu der X-Achse bewegt, und die Hebevorrichtung, die zum Heben und Tragen der Werkbank verwendet wird, um die Verknüpfung zwischen der Werkbank und der beweglichen Stütze zu ermöglichen, ist auf der beweglichen Stütze bereitgestellt. Daher wird, nachdem der Sandrohling auf der Werkbank bearbeitet wurde, das bewegliche Plattformsystem betrieben und die Hebevorrichtung hebt die Werkbank auf und bewegt dann die Werkbank entlang der X-Achse, z. B. um die Werkbank aus dem Schneidebereich des mehrachsigen Bewegungssystems zu bewegen, um den bearbeiteten Sandrohling zu entnehmen oder den Sandrohling zu platzieren, der bearbeitet werden soll, und um dann die Werkbank in den Schneidebereich des mehrachsigen Bewegungssystems entlang der X-Achse zu bewegen, um den Bearbeitungszustand wieder aufzunehmen oder den Sandrohling zu bearbeiten, sodass der Bewegungsprozess der Werkbank zweckdienlich, einfach und leicht zu betreiben ist.
-
Zusätzlich dazu kann gemäß dem technischen Schema der Erfindung das mehrachsige Bewegungssystem das fünfachsige Bewegungssystem annehmen, um zwei Dreh- und Schwing-Freiheiten für das Schneidmaschinensystem hinzuzufügen, sodass die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen die Gießform des Gussteils mit großer Bearbeitungsgröße und einer Oberfläche mit komplexem gekrümmtem Hohlraum bearbeiten kann, und löst das Problem, dass die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen gemäß dem Stand der Technik die Gießform des großen komplexen Gussteils nicht bearbeiten kann, das eine Struktur mit großer Form, eine komplex gekrümmte Oberfläche des Gießformhohlraums und einen schwierigen Prozess aufweist.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 schematisch die Struktur einer Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung;
-
2 schematisch die Strukturen eines mehrachsigen Bewegungssystems, einer ersten Stütze, einer zweiten Stütze und eines beweglichen Plattformsystems bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung;
-
3 schematisch die Strukturen eines mehrachsigen Bewegungssystems, einer ersten Stütze, einer zweiten Stütze, eines beweglichen Plattformsystems und einer Werkzeugmaschinenschirmung bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung;
-
4 schematisch die Struktur eines beweglichen Plattformsystems bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung;
-
5 schematisch die Strukturen einer ersten Stütze und einer zweiten Stütze bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung;
-
6 schematisch die Struktur eines X-Achsen-Bewegungssystems bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung;
-
7 schematisch die Struktur eines Y-Achsen-Bewegungssystems bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung;
-
8 schematisch die Struktur eines Z-Achsen-Bewegungssystems bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung;
-
9 schematisch die Strukturen eines Z-Achsen-Bewegungssystems, eines C-Achsen-Bewegungssystems und eines A-Achsen-Bewegungssystems bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung;
-
10 schematisch die Struktur eines Schneidwerkzeugsystems bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung; und
-
11 schematisch eine Verbindungsstruktur zwischen dem X-Achsen-Bewegungssystem und der ersten Stütze oder der zweiten Stütze bei der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung.
-
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend detailliert in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben, aber die Erfindung kann auf verschiedene unterschiedliche Weisen implementiert werden, die durch die Ansprüche eingeschränkt und abgedeckt sind.
-
1 bis 11 zeigen schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Formgebungsmaschine ohne Mustergießen, bereitgestellt durch die Erfindung, wie gezeigt ist, wobei die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen ein mehrachsiges Bewegungssystem, ein Schneidmaschinensystem 200, eine Werkbank 20 und ein bewegliches Plattformsystem 60 aufweist.
-
Das mehrachsige Bewegungssystem wird zum Befestigen einer Bearbeitungsschneidmaschine verwendet, die durch das Schneidmaschinensystem 200 bereitgestellt ist. Durch den Betrieb des mehrachsigen Bewegungssystems wird die Schneidbewegung der Bearbeitungsschneidmaschine gesteuert, sodass der Sandrohling auf der Werkbank 20 in eine Sandform hergestellt wird. Das mehrachsige Bewegungssystem kann ein dreiachsiges Bewegungssystem oder ein fünfachsiges Bewegungssystem sein. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, nimmt bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das mehrachsige Bewegungssystem das fünfachsige Bewegungssystem als Beispiel, das ein X-Achsen-Bewegungssystem 10, ein Y-Achsen-Bewegungssystem 30, ein Z-Achsen-Bewegungssystem 50, ein C-Achsen-Bewegungssystem 71 und ein A-Achsen-Bewegungssystem 72 aufweist.
-
Vorzugsweise weist das X-Achsen-Bewegungssystem 10 ein erstes X-Achsen-Bewegungssystem 13 und ein zweites X-Achsen-Bewegungssystem 15 auf, die parallel zueinander sind. Das erste X-Achsen-Bewegungssystem 13 wird durch eine erste Stütze 41 getragen, und das zweite X-Achsen-Bewegungssystem 15 wird durch eine zweite Stütze 42 getragen. Es liegt eine vorbestimmte Distanz zwischen der ersten Stütze 41 und der zweiten Stütze 42 vor. Die Distanz zwischen der ersten Stütze 41 und der zweiten Stütze 42 ist bestimmt durch die Breite der Werkbank 20. Die Distanz zwischen der ersten Stütze 41 und der zweiten Stütze 42 kann auf eine größere Distanz eingestellt werden, entsprechend sollte die Werkbank 20 vergrößert werden, um sie im Hinblick auf den Bearbeitungsraum anzupassen, der von einer großen Gießform benötigt wird. Beide Enden des Y-Achsen-Bewegungssystems 30 passen schiebbar mit dem ersten Bewegungssystem 13 bzw. dem zweiten X-Achsen-Bewegungssystem 15 zusammen. Das Z-Achsen-Bewegungssystem 50 passt schiebbar mit dem Y-Achsen-Bewegungssystem 30 zusammen.
-
Genauer gesagt weist in 6 das erste X-Achsen-Bewegungssystem 13 Folgendes auf: eine erste X-Achsen-Schiebeschiene 131, die an der ersten Stütze 41 befestigt ist, einen ersten X-Achsen-Schiebeblock 133, der auf der ersten X-Achsen-Schiebeschiene 131 angeordnet ist, und eine erste X-Achsen-Antriebsvorrichtung 137 zum Antreiben des ersten X-Achsen-Schiebeblocks 133 z. B. unter Verwendung eines Servomotors und eines Reduzierers, die miteinander verbunden sind, als Triebwerk, und unter Verwendung einer motorgetriebenen, synchronen Riemenscheibe oder einer motorgetriebenen Führschraube als Getriebeeinheit, um die Wirkung des Antriebs des ersten X-Achsen-Schiebeblocks 133 zu erreichen, sodass er sich entlang der ersten X-Achsen-Schiebeschiene 131 bewegt. Das zweite X-Achsen-Bewegungssystem 15 weist eine zweite X-Achsen-Schiebeschiene 151 auf, die auf der zweiten Stütze 42 befestigt ist, einen zweiten X-Achsen-Schiebeblock 153, der auf der zweiten X-Achsen-Schiebeschiene 151 angeordnet ist, und eine zweite X-Achsen-Antriebsvorrichtung zum Antreiben des zweiten X-Achsen-Schiebeblocks 153. Die erste X-Achsen-Antriebsvorrichtung und die zweite X-Achsen-Antriebsvorrichtung bewegen sich synchron. Vorzugsweise kann die zweite Antriebsvorrichtung dieselbe Struktur annehmen wie die der ersten X-Achsen-Antriebsvorrichtung, oder wie in 6 gezeigt ist, verwenden die erste Antriebsvorrichtung und die zweite Antriebsvorrichtung einen Servomotor und einen Reduzierer gemeinsam als Triebwerk und treiben dann die Riemenscheibe oder die Führschraube jedes Schiebeblocks durch einen Antriebsstab 157, wodurch sich der Schiebeblock 133 und der Schiebeblock 153 synchron bewegen und die Kosten des X-Achsen-Bewegungssystems reduziert werden.
-
Vorzugsweise ist in 11 sowohl die erste X-Achsen-Schiebeschiene 131 als auch die zweite X-Achsen-Schiebeschiene 151 mit einem Pressblock 81 versehen, sowohl die erste Stütze 41 als auch die zweite Stütze 42 ist mit einer Verstärkungsplatte 83 versehen und der Pressblock 81 ist mit der Verstärkungsplatte 83 durch einen Befestigungsbolzen 85 verbunden, sodass die erste X-Achsen-Schiebeschiene 131 und die erste Stütze 41 stabil verbunden sind und die zweite X-Achsen-Schiebeschiene 151 und die zweite Stütze 42 stabil verbunden sind.
-
In 7, 8 und 9 weist bei dem Ausführungsbeispiel das Y-Achsen-Bewegungssystem 30 Folgendes auf: eine Y-Achsen-Schiebeschiene 31, einen Y-Achsen-Schiebeblock 33, der auf der Y-Achsen-Schiebeschiene 31 angeordnet ist, und eine Y-Achsen-Antriebsvorrichtung 35 zum Antreiben des Y-Achsen-Schiebeblocks. Beide Enden der Y-Achsen-Schiebeschiene 31 sind mit dem ersten Schiebeblock 133 bzw. dem zweiten X-Achsen-Schiebeblock 153 verbunden (z. B. durch eine Verbindungsplatte und einen Bolzen), sodass die Y-Achsen-Schiebeschiene 31 sich entlang der X-Achse bewegen kann. Das Z-Achsen-Bewegungssystem 50 weist Folgendes auf: eine Z-Achsen-Schiebeschiene 51, einen Z-Achsen-Schiebeblock 53, der auf der Z-Achsen-Schiebeschiene 51 angeordnet ist und eine Z-Achsen-Antriebsvorrichtung 55 zum Antreiben des Z-Achsen-Schiebeblocks 53. Der Z-Achsen-Schiebeblock 53 ist mit dem Y-Achsen-Schiebeblock 33 verbunden, so dass die Z-Achsen-Schiebeschiene 51 entweder entlang der Y-Achse oder der Z-Achse gleiten kann.
-
Auf dieselbe Weise können die Y-Achsen-Antriebsvorrichtung 35 und die Z-Achsen-Antriebsvorrichtung 55 einen Servomotor und einen Reduzierer verwenden, die verbunden sind, als Triebwerk, und eine motorgetriebene, synchrone Riemenscheibe oder eine motorgetriebene Führschraube als Getriebeeinheit verwenden, um die Wirkung der Bewegung des Y-Achsen-Schiebeblocks 33 entlang der Y-Achsen-Schiebeschiene 31 zu erreichen und den Z-Achsen-Schiebeblock 53 entlang der Z-Achsen-Schiebeschiene 51 zu bewegen. Vorzugsweise besteht die Y-Achsen-Schiebeschiene 31 aus zwei parallelen Schiebeschienen und der Y-Achsen-Schiebeblock 33 weist ein Hülsenteil und zwei Schenkel auf, die von zwei Seiten des Hülsenteils hervorstehen. Die Z-Achsen-Schiebeschiene 51 ist innerhalb des Hülsenteils angeordnet und der Z-Achsen-Schiebeblock 53 ist mit dem Hülsenteil verbunden; und die zwei Schenkel passen schiebbar mit den zwei parallelen Y-Achsen-Schiebeschienen zusammen, wodurch sich die Z-Achsen-Schiebeschiene 51 stabiler bewegen kann.
-
Vorzugsweise ist sowohl die X-Achsen-Schiebeschiene (einschließlich der ersten X-Achsen-Schiebeschiene 131 und der zweiten X-Achsen-Schiebeschiene 151), die Y-Achsen-Schiebeschiene 31 als auch die Z-Achsen-Schiebeschiene 51 mit einer Außenschirmung versehen, um zu verhindern, dass Sand und Staub in die jeweilige Schiebeschiene fallen und die Bearbeitungspräzision beeinträchtigen.
-
In 8 und 9 ist bei dem Ausführungsbeispiel das C-Achsen-Bewegungssystem 71 auf dem unteren Teil der Z-Achsen-Schiebeschiene 51 befestigt und weist Folgendes auf: ein C-Achsen-Drehelement 711 und eine C-Achsen-Antriebsvorrichtung 712 zum Antreiben des C-Achsen-Drehelements 711, um sich zu drehen. Die C-Achsen-Antriebsvorrichtung kann ein Servomotor und ein Reduzierer sein, wobei das C-Achsen-Drehelement 711 durch den Servomotor getrieben wird und sich der Reduzierer 360 Grad drehen kann, und die Drehachse des C-Achsen-Drehelements 711 bei dem Ausführungsbeispiel parallel zu der Z-Achse ist.
-
Das A-Achsen-Bewegungssystem 72 ist an dem C-Achsen-Drehelement 711 befestigt und weist Folgendes auf: eine A-Achsen-Drehwelle und eine A-Achsen-Antriebsvorrichtung 722 zum Antreiben der A-Achsen-Drehwelle, um sich zu drehen. Die A-Achsen-Antriebsvorrichtung kann ein Servomotor und ein Reduzierer sein, die Ausgangswelle des Reduzierers bildet die A-Achsen-Drehwelle, und das Schneidmaschinensystem 200 der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen ist direkt mit der A-Achsen-Drehwelle durch einen Drehflansch 721 verbunden. Das Schneidmaschinensystem 200 ist an dem C-Achsen-Drehelement 711 durch den Drehflansch 721 befestigt, sodass das gesamte Schneidmaschinensystem 200 durch den A-Achsen-Servomotor und den A-Achsen-Reduzierer betrieben werden kann, um um die A-Achsen-Drehwelle zu schwingen, wobei der Bereich des Schwingwinkels im Allgemeinen auf 115 Grad eingestellt ist, aber der Bereich des Schwingwinkels bei der praktischen Arbeit 90 Grad beträgt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die axiale Richtung der A-Achsen-Drehwelle parallel zu der Y-Achse.
-
Wie auch in den Zeichnungen gezeigt ist, ist eine Schirmung 723 außerhalb der A-Achsen-Antriebsvorrichtung 722 angeordnet.
-
10 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Schneidmaschinensystems, wobei das Schneidmaschinensystem 200 Folgendes aufweist: eine Elektrische-Spindel-Befestigungsbasis 201, eine elektrische Spindel 202, einen Rotor 203, ein Spannfutter 204, eine Schneidmaschine 205 und andere Komponenten. Die Elektrische-Spindel-Befestigungsbasis 201 ist an dem C-Achsen-Drehelement 711 durch den Drehflansch 721 befestigt und wird durch die A-Achsen-Drehwelle getrieben, um entlang der A-Achse zu schwingen. Die elektrische Spindel 202 ist an der Elektrische-Spindel-Befestigungsbasis 201 über einen Bolzen befestigt, der Rotor 203 ist auf der elektrischen Spindel 202 über ein Lager montiert, das Spannfutter 204 ist an dem Rotor 203 befestigt und die Schneidmaschine 205 ist an dem Spannfutter 204 befestigt.
-
Bei dem oben erwähnten, fünfachsigen Bewegungssystem stellen das X-Achsen-Bewegungssystem 10, das Y-Achsen-Bewegungssystem 30 und das Z-Achsen-Bewegungssystem 50 das Schneidmaschinensystem 200 mit Bewegungsfreiheitsgrad in den Richtungen der X-Achse, Y-Achse bzw. Z-Achse bereit, das C-Achsen-Bewegungssystem 71 ermöglicht dem Schneidmaschinensystem 200, sich 360 Grad um die Z-Achse zu drehen, und das A-Achsen-Bewegungssystem 72 ermöglicht dem Schneidmaschinensystem, rückwärts und vorwärts zu schwingen, sodass das Schneidmaschinensystem 200 eine komplexe gekrümmte Oberfläche eines Gussformhohlraums bearbeiten kann, besonders geeignet für das Formgießen eines großen komplexen Gussteils ist und eine Gussform mit einem relativ präzisen Hohlraum erhalten kann durch direktes Schneiden der Sandform und schnelles Erlangen eines großen komplexen Gießens bzw. Gussteils durch Metallgießen, ohne vorab ein Gesenk herzustellen; somit werden die üblicherweise bestehenden Probleme bei dem Gießformbearbeitungsprozess, wie z. B. dass das große komplexe Gießen große Strukturgröße, eine komplexe gekrümmte Oberfläche des Gussformhohlraums und einen schwierigen Prozess aufweist, gelöst, und menschliche und Material-Ressourcen für das nachfolgende Bearbeiten werden eingespart.
-
Die Werkbank 20 ist unter dem mehrachsigen Bewegungssystem zum Tragen des Sandrohlings vorgesehen, der bearbeitet werden soll. Die Größe der Werkbank 20 kann auf 5 m × 3 m × 1 m eingestellt sein, durch Einstellen der Längen der ersten Stütze 41 und der zweiten Stütze 42 und der Distanz zwischen der ersten Stütze 41 und der zweiten Stütze 42, um einen Bearbeitungsbereich bereitzustellen, der groß genug ist, um die Bearbeitungsanforderung einer großen Gussform zu erfüllen. Die Werkbank 20 wird bei dem Bearbeitungsprozess stabil unter dem mehrachsigen Bewegungssystem getragen.
-
4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des beweglichen Plattformsystems 60. Das bewegliche Plattformsystem 60 ist unter der Werkbank 20 vorgesehen und weist eine Führungsschiene 65, eine bewegliche Stütze 61 und eine Hebevorrichtung 63 auf. Die Führungsschiene 65 ist parallel zu der X-Achse und zwischen der ersten Stütze 41 und der zweiten Stütze 42. Wie gezeigt ist, ist die Führungsschiene 65 auf einen I-Träger gelegt. Die bewegliche Stütze 61 wird durch Schweißen verschiedener U-Stahl-Einheiten miteinander gebildet, Lagerblöcke sind auf der beweglichen Stütze 61 bereitgestellt und eine Mehrzahl von Rollenrädern 67 ist innerhalb der Lagerblöcke über Lager befestigt. Die Rollenräder 67 passen mit der Führungsschiene 65 zusammen, sodass sich die bewegliche Stütze 61 hin und her entlang der Richtung parallel zu der X-Achse bewegen kann. Die Hebevorrichtung 63 zum Heben und Tragen der Werkbank ist auf der beweglichen Stütze 61 angeordnet, um die Verknüpfung zwischen der Werkbank 20 und der beweglichen Stütze 61 zu ermöglichen. Vorzugsweise ist die Hebevorrichtung 63 ein Zylinder, der auf der beweglichen Stütze 61 angeordnet ist. Natürlich kann das bewegliche Plattformsystem 60 auch andere Implementierungsmöglichkeiten annehmen, nur wenn die bewegliche Stütze 61 entlang der X-Achse bewegt werden kann.
-
Vorzugsweise ist eine erste Trageplattform 410 auf der Seite der ersten Stütze 41 hin zu der zweiten Stütze 42 bereitgestellt, und eine zweite Trageplattform 420 ist auf der Seite der zweiten Stütze 42 hin zu der ersten Stütze 41 bereitgestellt. Wenn die Werkbank 20 in dem Bearbeitungszustand ist, wird die Werkbank 20 durch die Zusammenwirkung der ersten Trageplattform 410 und der zweiten Trageplattform 420 getragen. Um die Werkbank vorteilhaft zu positionieren, ist sowohl die erste Trageplattform 410 als auch die zweite Trageplattform 420 mit einem Positionierungsstift 430 versehen und die Werkbank ist mit Positionierungslöchern versehen, die mit den Positionierungsstiften 430 zusammenpassen.
-
Vorzugsweise, wie gezeigt ist, sind die erste Stütze 41 und die zweite Stütze 42 über einen Querverbindungsstab 45 verbunden und eine Versteifungsplatte ist zwischen den Hauptträger und den aufrechten Träger der ersten Stütze 41 und der zweiten Stütze 42 geschweißt, um die Strukturfestigkeit der ersten Stütze 41 und der zweiten Stütze 42 zu verstärken.
-
Aufgrund des beweglichen Plattformsystems 60 kann die Werkbank 20 durch die bewegliche Stütze 61 herausbewegt werden, wenn die Werkbank 20 nicht im Bearbeitungszustand ist, sodass die Werkbank 20 vorteilhaft ohne eine Hebewerkzeug zu der erforderlichen Position bewegt werden kann, und der Sandrohling kann auf die Werkbank 20 platziert werden oder die bearbeitete Sandform kann vorteilhaft entfernt werden.
-
Im Hinblick auf 1 und 3 weist die Formgebungsmaschine ohne Mustergießen vorzugsweise ferner eine Werkzeugmaschinenschirmung 90 auf, die außerhalb des mehrachsigen Bewegungssystems, der ersten Stütze 41 und der zweiten Stütze 42 abgedeckt ist, und die Werkzeugmaschinenschirmung 90 ist mit einer Vordertür 91 und/oder einer Hintertür 93 versehen, damit die Werkbank 20 in den und aus dem Bearbeitungsbereich des mehrachsigen Bewegungssystems passieren kann. Aufgrund der Werkzeugmaschinenschirmung 90 werden die Probleme einer ernsthaften Auspuff- und Staubverschmutzung und einer widrigen Arbeitsumgebung in der Werkstatt bei dem Bearbeitungsprozess der Formgebungsmaschine mit numerischer Steuerung für die Gussform gelöst. Vorzugsweise ist die Werkzeugmaschinenschirmung 90 durch Schweißen einer Mehrzahl von Edelstahlplatten, Winkelstahl und U-Stahl miteinander gebildet, und die Werkzeugmaschinenschirmung 90 ist an die erste Stütze 41 und die zweite Stütze 42 über einen Querträger der Schirmung, einen aufrechten Träger der Schirmung und einen Seitenträger der Schirmung geschweißt und fixiert. Die Vordertür und die Hintertür sind an der ersten Stütze 41 und der zweiten Stütze 42 durch einen Fixierträger einer Tür, einen Querträger einer Tür bzw. ein Scharnier befestigt.
-
Ferner sind sowohl die erste Stütze 41 als auch die zweite Stütze 42 mit Sandausschüttrutschen 43 mit einer sich verengenden Form bereitgestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Sandausschüttrutschen vier. Ein bewegbarer Sandentladewagen 49 ist ferner unter der Sandausschüttrutsche 43 angeordnet und wird verwendet zum Aufnehmen des Schneideabfallsandes und dann zum Wegbefördern des Abfallsandes, um die Arbeitsumgebung zu reinigen.
-
Der Bearbeitungsfluss der Formgebungsmaschine ohne Mustergießen der Erfindung wird nachfolgend kurz beschrieben.
- 1. Die Werkbank 20 ist außerhalb des mehrachsigen Bewegungssystems und wird durch den Zylinder getragen, der zu bearbeitende Sandrohling wird auf die Werkbank 20 platziert und dann wird die bewegliche Stütze 61 gesteuert, um sich entlang der X-Achse in den Innenraum der Werkzeugmaschinenschirmung 90 zu bewegen;
- 2. Der Zylinder wird eingezogen, die Positionierungslöcher der Werkbank 20 passen mit den Positionierungsstiften 340 auf der ersten Trageplattform 410 und der zweiten Trageplattform 420 zusammen, um sicherzustellen, dass die Werkbank 20 präzise positioniert ist. Das Schneidmaschinensystem, das auf dem mehrachsigen Bewegungssystem befestigt ist, kann den Sandrohling auf der Werkbank 20 schneiden und der Schneidesand fällt in den Sandentladewagen 49 durch die Sandausschüttrutsche 43; und
- 3. Nachdem der Sandrohling durch das mehrachsige Bewegungssystem bearbeitet ist, wird die Werkbank 30 durch den Zylinder gehoben, und dann bewegt die bewegliche Stütze 61 die Werkbank 20 zu der Außenseite der Werkzeugmaschinenschirmung 90, wodurch die bearbeitete Gießform entfernt werden könnte.
-
Zusammenfassend weist die Erfindung nachfolgende Vorteile auf: die Werkbank kann vorteilhaft bewegt werden und kommt ohne das Hebewerkzeug aus; die Ebenengröße der Werkbank ist groß genug und der effektive Hub jedes Bewegungssystems ist groß genug, die Präzision ist relativ gesehen höher und menschliche und Material-Ressourcen für die nachfolgende Bearbeitung werden gespart; und der Entwurf des fünfachsigen Bewegungssystems weist einen großen Bearbeitungsraum auf und kann eine komplex gekrümmte Oberfläche bearbeiten, um die Gussform des großen komplexen Gussteils zu erhalten.
-
Die oben genannten sind nur bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung und sollen die Erfindung nicht einschränken. Für Fachleute auf dem Gebiet kann die Erfindung verschiedene Modifikationen und Änderungen aufweisen. Jegliche Modifikationen, entsprechende Ersetzungen, Verbesserungen und ähnliches innerhalb des Wesens und des Prinzips der Erfindung sollen in den Schutzbereich der Erfindung fallen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
