专利名称：轮胎模具数控铣花机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铣花机，特别是一种轮胎模具数控铣花机。
中国发明专利CN1045936A和中国实用新型专利CN2064277U于1990年分别提出了同一种轮胎模具数控铣花机的方案。该方案提出的加工轮胎模具的基本原理是铣刀在水平面内的摆动半径等于轮胎模具花纹根部半径，由铣刀和模具各自绕其回转中心产生的相对运动来完成模具花纹的铣削加工。这个原理在手动铣花机上得到了广泛的应用。但上述方案应用该原理提出的数控铣花机只能加工开放式花纹，不能连续加工封闭型花纹，因为封闭型轮胎花纹在其模具上形成一个个封闭的凹槽，要把凹槽里的金属铣掉，必须先在每一个封闭型花纹内打工艺孔(孔的直径要大于立铣刀直径，孔的深度等于花纹深度)，然后换上立铣刀铣花纹。当一个花纹铣完后，铣刀沿Z轴向后退刀，再进入另一个相邻的工艺孔里继续铣削，直到把全部花纹铣削完毕。在上述加工过程中，连续打工艺孔和铣刀从一个花纹跳到另一个花纹的过程属于“点位控制”，需由两个回转轴和一个直线轴共同完成，花纹铣削过程由两个回转轴联动完成。这样就需要三个坐标轴。很显然，上述方案提出的两轴数控铣花机，不能自动连续完成上述加工过程，所以一直没有得到实际应用。
上述专利公开的数控铣花机包含二个相互联动的回转坐标轴，和各自的驱动系统。X轴驱动装置有一轴，轴的一端与蜗轮副一连接，蜗轮副一与伺服电机一和手轮连接，轴的另一端与花盘连接，花盘上夹持有轮胎模具；Y轴驱动装置有一扇形板，在扇形板上固定有铣刀动力装置，铣刀动力装置有一电机，电机通过皮带、皮带轮与铣刀主轴连接，带动铣刀主轴转动，扇形板的弧形面的外圆带有齿牙，有一伺服电机，伺服电机通过蜗轮副二与一小齿轮连接，小齿轮与扇形板的齿牙啮合，X轴驱动装置和Y轴驱动装置同时安装在同一底盘上。铣花机中的各个伺服电机通过驱动器与主控制器连接。该数控铣花机在Z轴方向不能作往复运动，所以在加工轮胎模具时，只能连续加工开放形的花纹，不能连续加工封闭形的花纹。
本实用新型的目的是提供一种能连续加工封闭形花纹的轮胎模具数控铣花机。
本实用新型的目的是这样实现的在扇形板上固定有Z轴驱动装置。
Z轴驱动装置有一下燕尾板，下燕尾板上连接有上燕尾板，上燕尾板上连接铣刀动力装置，下燕尾板底面通过螺母与丝杆连接，丝杆通过换向齿轮副与Z轴伺服电机连接。
上述方案中，由于增加了Z轴进给控制，使铣刀或钻头能够沿其轴线方向作直线往复运动，当铣刀加工完一个封闭的花纹后，从一个封闭的花纹内跳出，自动进入另一个封闭形的花纹内进行加工，该铣花机同时还能加工开放式的花纹，达到了本实用新型的目的。该铣花机在原来基础上增加了一个Z轴进给功能，在程序控制下可以连续加工封闭形花纹，不但能加工斜交轮胎用的二半模具，还能加工子午线轮胎用的活络模具，提高了生产效率。
下面根据附图
结合实施例作进一步说明。
附图为本实用新型的结构图。
实施例三个数控坐标轴分别是X轴，为旋转轴。由伺服电机一1(或步进电机)通过蜗轮副一2带动轴3旋转，该轴3的左端安装一花盘4用来夹持轮胎模具5，待加工的模具5就在伺服电机一1的带动下，由程序控制绕轴3回转。
Y轴，为回转轴。它使铣刀轴线以O点为圆心，以R为半径(此半径等于轮胎模具花纹根部半径)回转。其传动路线是伺服电机二6通过蜗轮副二7、小齿轮8驱动扇形板9绕O点转轴回转，而带动安装在扇形板上的主轴14也绕O点转轴回转。
Z轴，为直线轴。它使铣刀或钻头沿其轴线方向进刀和退刀。其传动路线是伺服电机三10通过换向齿轮副11转向90度带动丝杆12旋转，丝杆12通过螺母带动上燕尾板13作直线运；动，使固定在上燕尾板上的主轴14及其主轴动力装置沿Z轴作往复运动。
在上述三坐标轴中，X轴与Y轴联动实现模具花纹的铣削加工，Z轴不必与前两轴联动，只在打工艺孔时或铣刀从一个铣削好的花纹跳到另一个相邻待铣的花纹时实现进刀和退刀。可见，该三坐标数控模具铣花机实际上只需“两轴半”控制功能就可以了。
铣刀或钻头15的动力是由普通交流异步电动机16通过三角皮带17传动到主轴14上的。纵向导板18和横向导板19分别通过纵向丝杆螺母副20和横向丝杆螺母副21由手动控制，实现主轴系统及其支撑机构的大幅度纵向和横向进退。底盘22为一刚性整体，以增加设备的整体稳定性。手轮23用于模具安装在花盘上时找正。
X轴驱动装置有一轴3，轴3的一端与蜗轮副一2连接，蜗轮副一2与伺服电机一1和手轮23连接，轴3的另一端与花盘4连接，花盘4上夹持有轮胎模具5Y轴驱动装置有一扇形板9，在扇形板9上固定有铣刀动力装置，铣刀动力装置有一电机16，电机16通过皮带17、皮带轮与铣刀主轴14连接，带动铣刀主轴14转动，扇形板9的弧形面的外圆带有齿牙，有一伺服电机二6，伺服电机二6通过蜗轮副二7与一小齿轮8连接，小齿轮8与扇形板9的齿牙啮合，X轴驱动装置和Y轴驱动装置同时安装在同一底盘22上，扇形板9连接在纵向导板18上，纵向导板18的底面连接有纵向导板螺母副20，纵向导板18连接在横向导板19上，横向导板19的底面上连接有横向导板螺母副21；Z轴驱动装置在扇形板9上固定有Z轴驱动装置，Z轴驱动装置有一下燕尾板24，下燕尾板24上连接有上燕尾板13，上燕尾板13上连接铣刀动力装置，下燕尾板24底面通过螺母与丝杆12连接，丝杆12通过换向齿轮副11与伺服电机三10连接。铣花机中的各个伺服电机通过驱动器与主控制器连接。
上述方案中所叙述的蜗轮副一2、伺服电机一1为X轴驱动装置内的零部件；伺服电机二6、蜗轮副二7为Y轴驱动装置内的零部件；伺服电机三10为Z轴驱动装置内的零部件。
权利要求1.一种轮胎模具数控铣花机，主要包括X轴驱动装置和Y轴驱动装置，及相应的控制单元，Y轴驱动装置中有一扇形板，其特征是在扇形板上固定有Z轴驱动装置。
2.权利要求1所述的轮胎模具数控铣花机，其特征是Z轴驱动装置有一下燕尾板，下燕尾板连接有上燕尾板，上燕尾板上连接铣刀动力装置，下燕尾板底面通过螺母与丝杆连接，丝杆通过换向齿轮副与Z轴伺服电机连接。
专利摘要本实用新型涉及一种轮胎模具数控铣花机,该机主要包括X轴驱动装置和Y轴驱动装置,及相应的控制单元,Y轴驱动装置中有一扇形板,在扇形板上固定有Z轴驱动装置。该机主要用于加工各种汽车、拖拉机轮胎模具的胎冠花纹,它不单能加工斜交轮胎用的两半模具,还能加工子午线轮胎用的活络模具,该设备具极三个数控坐标轴,其中包括二个回转轴(X轴、Y轴)和一个直线轴(Z轴),由预先编制好的程序来实现对三个轴的控制,完成各种复杂轮胎花纹的加工。
文档编号B23C1/06GK2441594SQ0022120
公开日2001年8月8日 申请日期2000年7月27日 优先权日2000年7月27日
发明者宁新华 申请人:宁新华