一种巨型工程胎模具加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种巨型工程胎模具加工设备。


背景技术：

2.矿山自卸车属于非公路自卸车，是在非公路的野外场地，如大型露天矿、水利工程中，用于运输煤矿、沙石的自卸车。大型矿山自卸车的轮胎也叫巨型工程车轮胎，其轮毂尺寸从r49寸到r63寸，轮胎的外径可达2.7米至4米。如此大的轮胎其成型模具的外径可达3.5米至5米，常规的龙门铣床的龙门宽度为2.5~3米，一般直径超过3.5的轮胎模具就无法采用数控龙门加工中心加工，只能采用分块加工再通过拼接的设计，或者尽可能减少铣削的设计，连接孔通过手工化线定位再用普通钻床加工。缺乏大型的环形模具的数控镗铣床难以保证环形模具的加工精度和加工效率，国内精密大型龙门铣床制造商比较少，主要依靠进口，设备造价高昂，而巨型轮胎模具的市场需求量比较少，生产周期长，如果采购进口设备，模具的成本会非常高而缺乏竞争力。
3.为此，针对巨型工程胎模具的特点和加工尺寸范围，研发一款专用的数控镗铣床，在满足加工需求的前提尽量的降低设备的成本，以提高模具的质量和加工效率，降低生产成本，提升市场竞争力。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对上述存在问题，提供一种结构紧凑、精度高、加工效率高的巨型工程胎模具加工设备。
5.本实用新型的目的是这样实现的：包括c轴机构、y轴机构、x轴机构、z轴机构和主轴；c轴机构包括底座和环形转台，环形转台水平设置并由轴承支撑于底座上，置于环形转台上的巨型工程胎模具随同环形转台旋转；y轴机构包括y轴底座、y轴托板和y轴伸缩防护罩，y轴底座水平固定于底座上，y轴托板与y轴底座之间通过导轨使y轴托板沿y轴直线滑动，y轴托板的前、后侧连接y轴伸缩防护罩构成防尘结构；x轴机构包括立柱和x轴伸缩防护罩，立柱与y轴托板之间通过导轨使立柱沿x轴直线滑动，立柱的左、右侧连接x轴伸缩防护罩构成防尘结构；z轴机构包括z轴托板、z轴伸缩防护罩和z轴风琴罩，z轴托板与立柱之间通过导轨使z轴托板沿z轴直线滑动，z轴托板的上侧连接z轴伸缩防护罩、下侧连接z轴风琴罩构成防尘结构；主轴安装主轴座上，主轴座通过楔形垫块固定在z轴托板上，通过安装不同的楔形垫块变换主轴的加工角度；在y轴底座设置有沿y轴的中间排屑槽，由中间排屑槽中的螺旋排屑器把切屑及切削液排至机床后方的排屑机构。
6.本实用新型，在y轴底座的左、右旁侧设置有弧形排屑部，弧形排屑部设置沿y轴的排屑槽，由排屑槽中的螺旋排屑器把切屑及切削液排至机床后方的排屑机构。
7.本实用新型，由伺服电机ⅰ控制齿轮而驱动环形转台而使环形转台相对底座转动；由伺服电机ⅱ控制y轴丝杆而驱动y轴托板而使y轴托板相对y轴底座前后滑动；由伺服电机ⅲ控制x轴丝杆而驱动立柱而使立柱相对y轴托板左右滑动；由伺服电机ⅳ控制z轴丝杆而
驱动z轴托板而使z轴托板相对立柱上下滑动。
8.本实用新型，立柱上安装有用于抵消z轴托板及z轴托板上所安装零件重量的平衡缸。
9.本实用新型，机床所用大件包括底座、y轴底座、y轴托板、x轴托板、z轴托板等都采用一体式铸造结构，刚性好，抗震性强；机床各轴采用伸缩防护罩和排屑系统设计，能有效保护传动系统，并将切屑及切削液有效归集，通过螺旋排屑器输送至机床后方的排屑机构；主轴的安装角度可以通过更换不同角度的楔形垫块改变，增加机床的加工范围。机床主要用于巨型环形零件的镗铣加工，具有结构紧凑、精度高、加工效率高的优点。
10.下面实施例结合附图对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
11.图1是本实用新型的一个实施例的立体结构示意图；
12.图2是图1实施例的前视结构示意图；
13.图3是图1实施例的俯视结构示意图。
14.图中，1、主轴；2、底座；3、环形转台；4、y轴底座；5、y轴托板；6、y轴伸缩防护罩；7、立柱；8、x轴伸缩防护罩；9、z轴托板；10、z轴伸缩防护罩；11、z轴风琴罩；12、主轴座；13、楔形垫块；14、中间排屑槽；15、螺旋排屑器；16、排屑机构；17、弧形排屑部；18、排屑槽；19、平衡缸。
具体实施方式
15.参照图1至图3，本实施例是一种巨型工程胎模具加工设备，包括c轴机构、y轴机构、x轴机构、z轴机构和主轴1，通过数控系统使c轴、y轴、x轴、z轴四轴联动，c轴为回转工作轴，y轴、x轴、z轴分别为前后、左右、上下直线工作轴，主轴通过更换不同角度的楔形垫块13可以变换不同的加工角度，由y轴、x轴、z轴和主轴组装成可变换加工角度的三轴镗铣加工；c轴机构包括底座2和环形转台3，环形转台用若干块机床垫块调平并由轴承支撑于底座上，置于环形转台上的巨型工程胎模具随同环形转台旋转；y轴机构包括y轴底座4、y轴托板5和y轴伸缩防护罩6，y轴底座用若干块机床垫块支撑调平而固定于底座上，y轴托板与y轴底座之间通过导轨使y轴托板沿y轴直线滑动，y轴托板的前、后侧连接y轴伸缩防护罩构成防尘结构；x轴机构包括立柱7和x轴伸缩防护罩8，立柱与y轴托板之间通过导轨使立柱沿x轴直线滑动，立柱的左、右侧连接x轴伸缩防护罩构成防尘结构；z轴机构包括z轴托板9、z轴伸缩防护罩10和z轴风琴罩11，z轴托板与立柱之间通过导轨使z轴托板沿z轴直线滑动，z轴托板的上侧连接z轴伸缩防护罩、下侧连接z轴风琴罩构成防尘结构；主轴安装主轴座12上，主轴座通过楔形垫块固定在z轴托板上；在y轴底座设置有沿y轴的中间排屑槽14，由中间排屑槽中的螺旋排屑器15把切屑及切削液排至机床后方的排屑机构16；在y轴底座的左、右旁侧设置有弧形排屑部17，弧形排屑部设置沿y轴的排屑槽18，由排屑槽中的螺旋排屑器15把切屑及切削液排至机床后方的排屑机构；由伺服电机ⅰ控制齿轮而驱动环形转台而使环形转台相对底座转动；由伺服电机ⅱ控制y轴丝杆而驱动y轴托板而使y轴托板相对y轴底座前后滑动；由伺服电机ⅲ控制x轴丝杆而驱动立柱而使立柱相对y轴托板左右滑动；由伺服电机ⅳ控制z轴丝杆而驱动z轴托板而使z轴托板相对立柱上下滑动；立柱上安装有用于抵消z轴托
板及z轴托板上所安装零件重量的平衡缸19。
16.本实施例的工作过程，先将巨型工程胎模具工件安装固定在c轴的环形转台上，校准圆心和水平度，然后根据工件需要加工的内容程序，把加工程序传输到操作系统内；检查楔形垫块的角度，更换加工程序段指定的楔形垫块；接着，将每段加工程序所对应的刀具安装主轴上，按操作系统的自动运行程序按钮启动程序，操作系统根据程序指令先驱动环形转台转动，使工件转到加工的角度，然后，系统驱动x轴、y轴、z轴联动而使主轴和刀具移动到起始位置；接着主轴启动，按程序刀路铣削模具；最后，程序加工完后退到退刀点。每段程序重复以上工序，工件加工完后清理干净从机床上卸下，将机床周边的切屑及切屑液清理至排屑槽中，由螺旋排屑器把切屑及切削液排至机床后方的排屑机构排出。


技术特征：
1.一种巨型工程胎模具加工设备，其特征在于：包括c轴机构、y轴机构、x轴机构、z轴机构和主轴（1）；所述c轴机构包括底座（2）和环形转台（3），环形转台水平设置并由轴承支撑于底座上，置于环形转台上的巨型工程胎模具随同环形转台旋转；所述y轴机构包括y轴底座（4）、y轴托板（5）和y轴伸缩防护罩（6），y轴底座水平固定于底座上，y轴托板与y轴底座之间通过导轨使y轴托板沿y轴直线滑动，y轴托板的前、后侧连接y轴伸缩防护罩构成防尘结构；所述x轴机构包括立柱（7）和x轴伸缩防护罩（8），立柱与y轴托板之间通过导轨使立柱沿x轴直线滑动，立柱的左、右侧连接x轴伸缩防护罩构成防尘结构；所述z轴机构包括z轴托板（9）、z轴伸缩防护罩（10）和z轴风琴罩（11），z轴托板与立柱之间通过导轨使z轴托板沿z轴直线滑动，z轴托板的上侧连接z轴伸缩防护罩、下侧连接z轴风琴罩构成防尘结构；所述主轴安装主轴座（12）上，主轴座通过楔形垫块（13）固定在z轴托板上，通过安装不同的楔形垫块变换主轴的加工角度；在y轴底座设置有沿y轴的中间排屑槽（14），由中间排屑槽中的螺旋排屑器（15）把切屑及切削液排至机床后方的排屑机构（16）。2.根据权利要求1所述的巨型工程胎模具加工设备，其特征在于：在y轴底座的左、右旁侧设置有弧形排屑部（17），弧形排屑部设置沿y轴的排屑槽（18），由排屑槽中的螺旋排屑器把切屑及切削液排至机床后方的排屑机构。3.根据权利要求1所述的巨型工程胎模具加工设备，其特征在于：由伺服电机ⅰ控制齿轮而驱动环形转台而使环形转台相对底座转动；由伺服电机ⅱ控制y轴丝杆而驱动y轴托板而使y轴托板相对y轴底座前后滑动；由伺服电机ⅲ控制x轴丝杆而驱动立柱而使立柱相对y轴托板左右滑动；由伺服电机ⅳ控制z轴丝杆而驱动z轴托板而使z轴托板相对立柱上下滑动。4.根据权利要求1所述的巨型工程胎模具加工设备，其特征在于：所述立柱上安装有用于抵消z轴托板及z轴托板上所安装零件重量的平衡缸（19）。

技术总结
本实用新型涉及一种巨型工程胎模具加工设备，由C轴、Y轴、X轴、Z轴四轴联动，环形转台支撑于底座上构成C轴回转，由Y轴、X轴、Z轴和主轴构成可变换加工角度的三轴镗铣加工；Y轴底座水平固定于底座上，Y轴托板与Y轴底座之间通过导轨使Y轴托板直线滑动，Y轴托板的前、后侧连接Y轴伸缩防护罩起到防尘；X轴的立柱与Y轴托板之间通过导轨使立柱直线滑动，立柱的左、右侧连接X轴伸缩防护罩起到防尘；Z轴托板与立柱之间通过导轨使Z轴托板直线滑动，Z轴托板的上侧连接Z轴伸缩防护罩、下侧连接Z轴风琴罩起到防尘；在Y轴底座设置排屑槽，由排屑槽中的螺旋排屑器把切屑及切削液排至排屑机构。具有结构紧凑、精度高、加工效率高的优点。精度高、加工效率高的优点。精度高、加工效率高的优点。


技术研发人员：黄展源 蔡汉生 蔡桂阳 吴梓帆 吴俊亮 郑瑞武 郑毅生 郑伟新
受保护的技术使用者：巨轮智能装备股份有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/4/8