[实用新型]消失模数字化成形机

说明书

技术领域

本实用新型涉及消失模数字化成形设备，属于铸造和数控加工的交叉技术领域。

背景技术

在汽车、机械、航空航天、国防军工等国家重大装备和重大工程的研制及实施过程中，零部件更新换代的速度不断加快，短周期、小批量的新产品开发成为必然趋势。另一方面为建设资源节约型、环境友好型社会，要求铸造过程降低能源消耗、减少污染、提高金属件质量。随着许多新材料、新工艺的广泛应用，对金属件的结构形式和型腔要求也日益复杂，消失模铸造技术应运而生。消失模铸造技术中模样制作是消失模铸造成败的关键，国内大型金属件采用消失模模样的方法，一般是经过预发泡及熟化处理，再在模具中发泡成形，较复杂的泡沫模样还要将其分片处理，将分片泡沫模样组合成整体泡沫模样。从预发泡、熟化处理、发泡成形、手工粘结模型到埋砂消失模铸造，制造周期长，成本高。近年来国内的大型消失模模样有两种成型方法：电热丝切割机和普通数控机床加工。前者设备简陋，仅能加工形状简单、无精度要求的结构，只适合作坊式加工无法适应大批量生产。而后者数控铣削加工泡沫时加工余量大，并且不具备切割功能，存在加工慢、精度低等问题，并且对毛坯的固定采用传统的夹具，存在加工变形问题。

本实用新型提出一种消失模数字化成形机，该成形机具有多轴运动系统，在不使用模具的条件下，可实现形状复杂三维件的消失模模样造型，通过植针式固定平台解决了现有技术的消失模成形机中毛坯固定存在变形问题，另外，除了切削功能外，本实用新型提供的消失模成形机还增加了切割功能。该成形机具有加工速度快，成本低，精度高，可节约原副材料等特点，可实现单件、小批量及大型复杂金属件的消失模快速制造。

发明内容

本实用新型提出一种消失模数字化成形机，以解决现有技术的消失模加工成 形中毛坯固定存在变形问题和复杂消失模快速制造问题，另外，本实用新型提供的消失模成形机还增加了切割功能,降低了制造周期和成本，实现了高质量消失模模样的切削和快速切割加工。

一种消失模数字化成形机，包括：多轴运动系统，所述多轴运动系统包括X轴运动系统、Y轴运动系统、Z轴运动系统、C轴运动系统和A轴运动系统；工作台，位于所述多轴运动系统下方；其特征在于，该消失模数字化成形机还包括：植针式固定平台，设置在于工作台的上方，该植针式固定平台包括磁性基底，所述磁性基底上镶嵌圆柱针阵列；铣削与切割系统，设置在所述C轴运动系统上，该铣削与切割系统包括安装座、铣削装置与切割装置。

所述安装座通过旋转法兰固定于C轴旋转件上，并在A轴伺服电机和A轴减速机的驱动下，消失模数字化成形机可实现铣刀与电热刀工位转换；所述铣削装置位于安装座的下方，包括电主轴，位于安装座的内部，电主轴和卡头之间连接有转子，铣刀固定在卡头上；所述切割装置与铣削装置的位置成90度夹角，包括切割刀安装座固定在安装座上,内置控制单元，电热刀片通过刀座与控制单元相连，通过C轴伺服电机和减速机的驱动下，可实现切割装置在二维平面内的任意方向切割。

所述植针式固定平台，包括磁性基底和所述磁性基座上镶嵌的圆柱针阵列，所述植针式固定平台通过磁性卡座固定在工作台上。

与现有的普通数控切割机和手控电热切割机相比，本实用新型提出的消失模数字化成形机的有益效果在于：①植针式固定平台镶嵌多个圆柱针阵列，针是由优质高碳钢整体淬火淬透,硬度和剪切强度非常高,对泡沫毛坯的穿透性强,可以固定加工过程中的泡沫毛坯，使得毛坯在加工过程不变形；②消失模数字化成形机的铣削和切割系统，通过A轴的摆动，可以实现铣削装置与切割装置的功能转换，通过C轴的旋转，可以实现电热刀片在二维平面内任意方向切割，实现了泡沫切削和快速切割功能，降低了制造周期，并极大的降低小批量、大型复杂消失模高质量制造技术的成本。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1示意性示出了本实用新型的消失模数字化成形机的多轴运动系统、工作台、植针式固定平台、铣削与切割系统的结构。

图2示意性示出了本实用新型的消失模数字化成形机中X轴运动系统的结构。

图3示意性示出了本实用新型的消失模数字化成形机中Y轴运动系统的结构。

图4示意性示出了本实用新型的消失模数字化成形机中Z轴运动系统的结构。

图5示意性示出了本实用新型铣削与切割系统中铣削装置与切割装置的结构。