本發(fā)明涉及捆繩成結(jié)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種D型打結(jié)器的制造方法。

背景技術(shù)：

目前，方草捆撿拾壓捆機(jī)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物秸稈和牧草等原料收集。在工作時(shí)，方草捆撿拾壓捆機(jī)將散落于地面的農(nóng)作物秸稈和牧草等原料進(jìn)行撿拾并壓制成高密度、整齊的捆式結(jié)構(gòu)，以便于運(yùn)輸、貯存和綜合利用。

打結(jié)器是方草捆撿拾壓捆機(jī)的關(guān)鍵核心部件，且多采用D型打結(jié)器。D型打結(jié)器具有空間相位精度高、曲面形狀較為復(fù)雜等特征，導(dǎo)致其制造加工過程異常困難。國(guó)內(nèi)方草捆撿拾壓捆機(jī)的生產(chǎn)廠家長(zhǎng)期從國(guó)外直接進(jìn)口較為昂貴的D型打結(jié)器，從而嚴(yán)重制約著國(guó)產(chǎn)方草捆撿拾壓捆機(jī)的發(fā)展。因而，對(duì)D型打結(jié)器制造方法進(jìn)行研究，對(duì)于突破國(guó)外企業(yè)在D型打結(jié)器方面的制造技術(shù)壟斷，提高國(guó)內(nèi)方草捆撿拾壓捆機(jī)的核心競(jìng)爭(zhēng)力來說，具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種D型打結(jié)器的制造方法，采用該方法可以有效提高D型打結(jié)器的加工精度、縮短制作周期、操作簡(jiǎn)便。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種D型打結(jié)器的制造方法，其包括以下步驟：1)對(duì)進(jìn)口D型打結(jié)器的各零部件進(jìn)行3D掃描，并根據(jù)3D掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)D型打結(jié)器進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)建模，得到D型打結(jié)器各零部件的重構(gòu)模型；2)分析并規(guī)劃各零部件的加工工藝過程，制造D型打結(jié)器各零部件毛坯；3)基于各零部件的重構(gòu)模型對(duì)步驟2)中得到的D型打結(jié)器的零部件毛坯進(jìn)行數(shù)控加工，得到D型打結(jié)器各零部件的原件；4)將D型打結(jié)器各零部件原件進(jìn)行組裝，得到D型打結(jié)器。

所述步驟1)中的重構(gòu)模型是指采用下述方法構(gòu)建出的重構(gòu)模型：①采用非接觸式三維激光掃描儀對(duì)進(jìn)口D型打結(jié)器的各零部件進(jìn)行掃描，獲得各零部件的3D掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)；②將各零部件的所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維軟件中，采用三維軟件對(duì)D型打結(jié)器進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)建模，即重建D型打結(jié)器的三維數(shù)字化模型，得到D型打結(jié)器各零部件的初始重構(gòu)模型；③采用三維軟件對(duì)各零部件初始重構(gòu)模型中的重構(gòu)曲面進(jìn)行精度分析；④依據(jù)精度分析結(jié)果，對(duì)步驟②中創(chuàng)建的D型打結(jié)器各零部件的初始重構(gòu)模型進(jìn)行調(diào)整，以使其滿足精度要求，最終得到各零部件的重構(gòu)模型；⑤將D型打結(jié)器的各零部件進(jìn)行虛擬裝配，判斷各零部件之間是否存在干涉，若存在干涉，進(jìn)行修改直至滿足要求。

所述步驟④中，依據(jù)精度分析結(jié)果對(duì)D型打結(jié)器的初始重構(gòu)模型進(jìn)行調(diào)整的方法為：首先根據(jù)需達(dá)到的設(shè)計(jì)精度要求確定兩個(gè)偏差分析閾值，對(duì)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)云中各點(diǎn)與重構(gòu)曲面之間的距離進(jìn)行精確等級(jí)歸類，將重構(gòu)曲面分為非常精確精度、精確精度和中等精度三種精確等級(jí)；若分類為精確精度等級(jí)的重構(gòu)曲面占所有重構(gòu)曲面比例在95％以上，則不需要進(jìn)行調(diào)整；若分類為精確精度等級(jí)的重構(gòu)曲面占所有重構(gòu)曲面比例在95％以下，則對(duì)各零部件的重構(gòu)曲面進(jìn)行調(diào)整以滿足要求。

所述步驟2)中，根據(jù)各零部件的幾何信息、工件材料以及工藝要求對(duì)D型打結(jié)器各零部件的加工工藝進(jìn)行分析并規(guī)劃。

所述步驟2)中，采用基于快速成型的熔模鑄造方法制作機(jī)架、齒盤和脫繩桿大型空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜零部件毛坯，采用數(shù)控車或線切割方法制作D型打結(jié)器的其余小型零部件毛坯。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明由于采用了高精度的非接觸式激光掃描和重構(gòu)精度分析，可以快速得到精度高且滿足工作要求的D型打結(jié)器三維數(shù)字模型。2、本發(fā)明由于采用了基于快速成型的熔模鑄造技術(shù)，因此制造的蠟?zāi)２粌H精度高、用時(shí)短，而且無(wú)需開發(fā)蠟?zāi)Ｄ＞?，?jié)約了成本。也可以在短時(shí)間內(nèi)獲得打結(jié)器復(fù)雜零部件的金屬鑄件毛坯，縮短了制造周期。3、本發(fā)明由于采用了基于重構(gòu)模型的數(shù)控加工技術(shù)，保證了零部件的精度要求，同時(shí)在CAM環(huán)境下計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程，節(jié)約了編程時(shí)間，提高了效率，虛擬加工仿真，保證了程序和工藝的準(zhǔn)確性。4、本發(fā)明可操作性以及重復(fù)性強(qiáng)，顯著提高了D型打結(jié)器的加工精度、縮短了生產(chǎn)周期并且提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明流程圖；

圖2是本發(fā)明D型打結(jié)器虛擬裝配圖主視圖；

圖3是本發(fā)明D型打結(jié)器虛擬裝配圖側(cè)視圖；

圖4是本發(fā)明D型打結(jié)器虛擬裝配圖后視圖；

圖5是本發(fā)明D型打結(jié)器鉗嘴毛坯；

圖6是本發(fā)明D型打結(jié)器鉗嘴；

圖7是本發(fā)明D型打結(jié)器機(jī)架毛坯；

圖8是本發(fā)明D型打結(jié)器機(jī)架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明D型打結(jié)器的制造方法，包括以下步驟：

1)對(duì)進(jìn)口D型打結(jié)器的各零部件進(jìn)行3D掃描，并根據(jù)3D掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)D型打結(jié)器進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)建模，得到D型打結(jié)器各零部件的重構(gòu)模型。

具體包括以下步驟：

①采用非接觸式三維激光掃描儀對(duì)進(jìn)口D型打結(jié)器的各零部件進(jìn)行掃描，獲得各零部件的3D掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

②將各零部件的所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入已有三維軟件中，采用三維軟件對(duì)D型打結(jié)器進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)建模，即重建D型打結(jié)器的三維數(shù)字化模型，得到D型打結(jié)器各零部件的初始重構(gòu)模型。

③采用三維軟件對(duì)各零部件初始重構(gòu)模型中的重構(gòu)曲面進(jìn)行精度分析。

④依據(jù)精度分析結(jié)果，對(duì)步驟②中創(chuàng)建的D型打結(jié)器各零部件的初始重構(gòu)模型進(jìn)行調(diào)整，以使其滿足精度要求，最終得到各零部件的重構(gòu)模型。

根據(jù)精度分析結(jié)果對(duì)初始重構(gòu)模型進(jìn)行調(diào)整的具體方法為：首先根據(jù)需達(dá)到的設(shè)計(jì)精度要求確定兩個(gè)偏差分析閾值，對(duì)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)云中各點(diǎn)與重構(gòu)曲面之間的距離進(jìn)行精確等級(jí)歸類，將重構(gòu)曲面分為非常精確精度、精確精度和中等精度三種精確等級(jí)。若分類為精確精度等級(jí)的重構(gòu)曲面占所有重構(gòu)曲面比例在95％以上，則不需要進(jìn)行調(diào)整。若分類為精確精度等級(jí)的重構(gòu)曲面占所有重構(gòu)曲面比例在95％以下，則對(duì)各零部件的關(guān)鍵工作曲面進(jìn)行調(diào)整以滿足要求。

⑤如圖2、3、4所示，將D型打結(jié)器的各零部件進(jìn)行虛擬裝配，判斷各零部件之間是否存在干涉，若存在干涉，在不影響D型打結(jié)器工作的情況下，進(jìn)行修改。

2)分析并規(guī)劃D型打結(jié)器各零部件的加工工藝過程，制造D型打結(jié)器各零部件毛坯。

根據(jù)各零部件的幾何信息、工件材料以及工藝要求對(duì)D型打結(jié)器各零部件的加工工藝進(jìn)行分析并規(guī)劃。采用基于快速成型的熔模鑄造方法制作機(jī)架、齒盤和脫繩桿大型空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜零部件毛坯(如圖7所示)，采用數(shù)控車或線切割方法制作其余小型零部件毛坯(如圖5所示)。

其中，基于快速成型的熔模鑄造方法制作機(jī)架、齒盤和脫繩桿毛坯包括以下步驟：

①根據(jù)工藝要求，在三維軟件環(huán)境下將其重構(gòu)模型按照一定的比例放大并改變軸孔尺寸，預(yù)留出數(shù)控加工的加工余量，然后將該零部件的重構(gòu)模型輸出為STL文件格式。

②通過分層處理軟件對(duì)其重構(gòu)模型的STL文件進(jìn)行檢驗(yàn)、修復(fù)，進(jìn)而設(shè)置模型的成形方向以及成形位置，然后創(chuàng)建肋狀支撐，最后對(duì)重構(gòu)模型進(jìn)行分層處理，并輸出為模型制造數(shù)據(jù)格式，同時(shí)把支撐輸出為支撐制造數(shù)據(jù)格式。

③將得到的模型制造數(shù)據(jù)和支撐制造數(shù)據(jù)輸送到成形控制軟件，由成形控制軟件控制快速成型機(jī)進(jìn)行模型的快速成形。

④去除模型的支撐以及廢料，并將蠟?zāi)７湃胱贤夂娓上鋬?nèi)進(jìn)行固化處理，然后進(jìn)行表面打磨等后處理工藝。

⑤對(duì)得到的各零部件模型進(jìn)行注蠟，得到各零部件的蠟?zāi)！?/p>

⑥在完成后處理的蠟?zāi)Ｉ虾附訚沧⑾到y(tǒng)，得到熔模模組。

⑦對(duì)熔模模組進(jìn)行掛漿操作也即涂抹快干硅溶膠和耐火材料，并進(jìn)行撒砂操作，待風(fēng)干硬化后再進(jìn)行下一層的掛漿撒砂，如此反復(fù)四次(根據(jù)實(shí)際工廠操作確定掛漿撒砂次數(shù)，本發(fā)明僅以四次為例，但不限于此)，最后進(jìn)行封漿處理，風(fēng)干硬化后即可得到型殼。

⑧將型殼置于高溫焙燒爐進(jìn)行高溫熔模，蠟?zāi)Ｒ约皾沧⑾到y(tǒng)消失，得到內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)的型殼，將型殼置于砂箱中，進(jìn)行填砂和裝箱造型，然后向型殼內(nèi)部澆鑄熔融金屬液，待型殼內(nèi)金屬液冷卻后獲得金屬鑄件。

⑨利用震動(dòng)脫殼機(jī)去除包裹在金屬鑄件外的型殼，利用激光澆冒口切割機(jī)分離澆注系統(tǒng)和金屬鑄件，同時(shí)去除金屬鑄件的澆口、冒口、工藝頭部以及廢料后，得到零部件毛坯。

3)基于各零部件的重構(gòu)模型對(duì)步驟2)中得到的D型打結(jié)器的零部件毛坯進(jìn)行數(shù)控加工，得到D型打結(jié)器各零部件的原件。

具體的，包括以下步驟：

①依據(jù)零部件的幾何信息、工件材料以及工藝要求對(duì)零部件的數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析與規(guī)劃，之后進(jìn)入CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)軟件環(huán)境對(duì)各零部件的加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并生成數(shù)控加工程序。

依據(jù)零部件的幾何信息、工件材料以及工藝要求對(duì)零部件的數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析與規(guī)劃，針對(duì)每一步工序，進(jìn)入CAM軟件環(huán)境設(shè)置零部件的加工坐標(biāo)系及其加工基點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括定義毛坯、數(shù)控加工機(jī)床選擇、幾何參數(shù)設(shè)置、刀具參數(shù)設(shè)置、主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置、進(jìn)給率參數(shù)設(shè)置、走刀路線選擇、加工方式以及進(jìn)刀退刀設(shè)置，由此生成數(shù)控加工的刀具路線，最終由CAM軟件自動(dòng)編制數(shù)控加工程序。

②將D型打結(jié)器各零部件的重構(gòu)模型和各零部件的數(shù)控加工程序?qū)霐?shù)控加工仿真軟件，驗(yàn)證刀具加工路線與機(jī)床和工裝是否發(fā)生干涉以及加工的準(zhǔn)確性。

③最后將數(shù)控加工程序?qū)霐?shù)控機(jī)床，工裝夾緊毛坯件，設(shè)定零部件加工坐標(biāo)系以及坐標(biāo)基點(diǎn)，運(yùn)行程序，進(jìn)行零部件的數(shù)控加工，得到各零部件的原件。

4)將得到的D型打結(jié)器各零部件的原件進(jìn)行組裝，即可得到D型打結(jié)器。

下面結(jié)合D型打結(jié)器的兩個(gè)具體零部件D型打結(jié)器打結(jié)鉗嘴和D型打結(jié)器機(jī)架的制造方法對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。

實(shí)施例一

D型打結(jié)器打結(jié)鉗嘴的制造方法步驟如下：

1)對(duì)D型打結(jié)器的打結(jié)鉗嘴進(jìn)行三維模型重構(gòu)。

①采用非接觸式三維激光掃描儀對(duì)打結(jié)鉗嘴進(jìn)行掃描，得到打結(jié)鉗嘴的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

②將打結(jié)鉗嘴的點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入CATIA軟件的逆向模塊下進(jìn)行數(shù)據(jù)處理(本發(fā)明僅以采用CATIA軟件為例進(jìn)行介紹，但不限于此)。通過平面截面提取打結(jié)嘴下顎掃掠中心線及其法向方向的曲線；利用多節(jié)表面生成下顎曲面，對(duì)該曲面應(yīng)用創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊完成曲面封閉、縫合，然后利用零件設(shè)計(jì)模塊完成打結(jié)鉗嘴的實(shí)體創(chuàng)建，得到打結(jié)鉗嘴的初始重構(gòu)模型。其中，平面截面、多節(jié)表面、創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊、零件設(shè)計(jì)模塊均為CATIA的具體指令和功能模塊。

③運(yùn)用CATIA的Deviation Analysis工具對(duì)打結(jié)鉗嘴的初始重構(gòu)模型進(jìn)行精度分析。

④根據(jù)精度分析結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，本實(shí)施例中采取的兩個(gè)偏差分析閾值分別為0.13mm和0.25mm，即偏差小于0.13㎜為非常精確精度，在0.13～0.25㎜為精確等級(jí)，大于0.25㎜為中等精度。

2)如圖5所示，分析并規(guī)劃D型打結(jié)器打結(jié)鉗嘴的加工工藝過程，制造D型打結(jié)器打結(jié)鉗嘴毛坯。

根據(jù)打結(jié)鉗嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)，設(shè)計(jì)打結(jié)鉗嘴毛坯，材料選用不銹鋼，采用數(shù)控車和線切割方法加工得到打結(jié)鉗嘴毛坯。

3)如圖6所示，基于打結(jié)鉗嘴重構(gòu)模型對(duì)打結(jié)鉗嘴毛坯進(jìn)行數(shù)控加工，得到打結(jié)鉗嘴原件。

具體的，包括以下步驟：

①依據(jù)打結(jié)鉗嘴的數(shù)控加工工藝方案，進(jìn)入CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)軟件環(huán)境對(duì)打結(jié)鉗嘴的加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并生成數(shù)控加工程序。

依據(jù)打結(jié)鉗嘴的幾何參數(shù)信息、毛坯材料以及工件要求對(duì)打結(jié)鉗嘴毛坯數(shù)控加工工序進(jìn)行分析與規(guī)劃。針對(duì)每一步工序，進(jìn)入JD-Mill軟件環(huán)境(一款計(jì)算機(jī)輔助制造的軟件)設(shè)置打結(jié)鉗嘴的加工坐標(biāo)系及其加工基點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括定義毛坯、數(shù)控加工機(jī)床選擇、幾何參數(shù)設(shè)置、刀具參數(shù)設(shè)置、主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置、進(jìn)給率參數(shù)設(shè)置、走刀路線選擇、加工方式以及進(jìn)刀退刀設(shè)置，由此生成數(shù)控加工的刀具路線，最終由JD-Mill軟件自動(dòng)編制數(shù)控加工程序。

打結(jié)鉗嘴數(shù)控加工選用四軸數(shù)控銑床。加工基點(diǎn)建立在打結(jié)嘴軸線與打結(jié)嘴下顎端面的交點(diǎn)處(打結(jié)鉗嘴的加工坐標(biāo)系如圖5所示)。第一道工序開粗，加工方法：分層環(huán)切粗加工；走刀方式：環(huán)切走刀；進(jìn)退刀方式：豎直下刀；刀具選擇：平底刀D10.0；加工余量：0.12㎜。第二道工序半精加工，加工方法：曲面精加工；刀具選擇：球頭刀D6.0R3.0；走刀方式：角度分區(qū)，平行截面走刀；加工余量：0.06㎜。第三道工序精加工，加工方法：曲面精加工；走刀方式：角度分區(qū)，平行截面；走刀刀具選擇：球頭刀D6.0R3.0；加工余量：0㎜。

②將打結(jié)鉗嘴的重構(gòu)模型和數(shù)控加工程序?qū)霐?shù)控加工仿真軟件，驗(yàn)證刀具加工路線與機(jī)床和工裝是否發(fā)生干涉以及加工的準(zhǔn)確性。

③最后將數(shù)控加工程序?qū)霐?shù)控機(jī)床，工裝夾緊毛坯件，設(shè)定打結(jié)鉗嘴的加工坐標(biāo)系以及坐標(biāo)基點(diǎn)，運(yùn)行程序，進(jìn)行打結(jié)鉗嘴的數(shù)控加工。

實(shí)施例二

D型打結(jié)器機(jī)架的制造方法步驟如下：

1)對(duì)D型打結(jié)器的機(jī)架進(jìn)行三維模型重構(gòu)。

①采用非接觸式三維激光掃描儀對(duì)機(jī)架進(jìn)行掃描，得到機(jī)架的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

②將機(jī)架的點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入CATIA軟件的逆向模塊下進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。通過CATIA軟件的快速曲面重建模塊的基本曲面重建完成5個(gè)軸孔，即機(jī)架的驅(qū)動(dòng)齒盤軸孔、脫繩桿軸軸孔、打結(jié)嘴軸軸孔、夾繩盤軸軸孔以及蝸桿軸軸孔的圓柱面、端面的擬合，垂直于軸孔圓柱面軸線并過圓柱面軸線和端面交點(diǎn)繪制平面作為軸孔端面，完成5個(gè)軸孔實(shí)體建模的創(chuàng)建；利用平面截面提取擋板橫截面的輪廓線，對(duì)輪廓線拉伸至創(chuàng)建的曲面完成擋板實(shí)體的創(chuàng)建，得到機(jī)架的初始重構(gòu)模型。

③運(yùn)用CATIA的Deviation Analysis工具對(duì)機(jī)架初始重構(gòu)模型的關(guān)鍵工作曲面進(jìn)行精度分析，即對(duì)機(jī)架的驅(qū)動(dòng)齒盤軸孔、脫繩桿軸軸孔、打結(jié)嘴軸軸孔、夾繩盤軸軸孔以及蝸桿軸軸孔的精度分析。

④根據(jù)精度分析結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，同樣，本實(shí)施例中采取的兩個(gè)偏差分析閾值也為0.13mm和0.25mm。若精確等級(jí)以上所占比例在95％以上，就不需要調(diào)整。若所占比例在95％以下，就需要對(duì)機(jī)架的相應(yīng)曲面進(jìn)行調(diào)整。

2)如圖7所示，分析并規(guī)劃D型打結(jié)器機(jī)架的加工工藝過程，快速制造D型打結(jié)器機(jī)架毛坯。

①根據(jù)工藝要求，將機(jī)架的重構(gòu)模型按照一定的比例放大并改變軸孔尺寸，預(yù)留出機(jī)架加工的加工余量，然后將機(jī)架的重構(gòu)模型輸出為STL文件格式。

②采用Magics軟件(Magics為一種現(xiàn)有的分層處理軟件)，對(duì)機(jī)架重構(gòu)模型的STL文件進(jìn)行檢驗(yàn)、修復(fù)，進(jìn)而設(shè)置機(jī)架模型的成形方向以及成形位置，然后創(chuàng)建肋狀支撐，最后對(duì)機(jī)架重構(gòu)模型進(jìn)行分層處理，并輸出為模型制造數(shù)據(jù)格式，同時(shí)把支撐輸出為支撐制造數(shù)據(jù)格式。

③將得到的模型制造數(shù)據(jù)和支撐制造數(shù)據(jù)導(dǎo)入成形控制軟件中，通過成形控制軟件進(jìn)行快速成型機(jī)的調(diào)試和工藝參數(shù)設(shè)置，在支撐制造數(shù)據(jù)和模型制造數(shù)據(jù)以及成形控制軟件設(shè)置的工藝參數(shù)的驅(qū)動(dòng)下控制快速成型機(jī)的激光束掃描每一層片的幾何信息，然后通過快速成型機(jī)完成機(jī)架模型的快速成形，得到機(jī)架模型。

④對(duì)得到的機(jī)架模型進(jìn)行注蠟，得到機(jī)架蠟?zāi)！?/p>

⑤去除機(jī)架蠟?zāi)５闹我约皬U料，將機(jī)架蠟?zāi)７湃胱贤夂娓上鋬?nèi)進(jìn)行固化處理，然后進(jìn)行表面打磨等后處理工藝。

⑥在完成后處理的機(jī)架蠟?zāi)Ｉ虾附訚沧⑾到y(tǒng)，得到機(jī)架熔模模組。

⑦對(duì)機(jī)架熔模模組進(jìn)行掛漿操作也即涂抹快干硅溶膠和耐火材料，并進(jìn)行撒砂操作，待風(fēng)干硬化后再進(jìn)行下一層的掛漿撒砂，如此反復(fù)四次，最后進(jìn)行封漿處理，風(fēng)干硬化后即可得到機(jī)架型殼。

⑧將機(jī)架型殼置于高溫焙燒爐進(jìn)行高溫熔模，機(jī)架蠟?zāi)Ｒ约皾沧⑾到y(tǒng)消失，得到內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)的機(jī)架型殼，將機(jī)架型殼至于砂箱中，進(jìn)行填砂和裝箱造型，然后向機(jī)架型殼內(nèi)部澆鑄熔融球墨鑄鐵，待機(jī)架型殼內(nèi)球墨鑄鐵冷卻后獲得金屬鑄件。

⑨利用震動(dòng)脫殼機(jī)去除包裹在金屬鑄件外的型殼，利用激光澆冒口切割機(jī)分離澆注系統(tǒng)和金屬鑄件，同時(shí)去除金屬鑄件的澆口、冒口、工藝頭部以及廢料，得到機(jī)架金屬鑄件毛坯。

3)如圖8所示，基于機(jī)架重構(gòu)模型對(duì)機(jī)架金屬鑄件毛坯進(jìn)行數(shù)控加工，得到機(jī)架原件。

具體的，包括以下步驟：

①依據(jù)機(jī)架的數(shù)控加工工藝方案，進(jìn)入CAM軟件環(huán)境對(duì)機(jī)架的加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并生成數(shù)控加工程序。

依據(jù)機(jī)架的幾何參數(shù)信息、毛坯材料以及工件要求對(duì)機(jī)架毛坯數(shù)控加工工序進(jìn)行分析與規(guī)劃。針對(duì)每一步工序，進(jìn)入JD-Mill軟件環(huán)境設(shè)置機(jī)架零件的加工坐標(biāo)系及其加工基點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括數(shù)控加工機(jī)床選擇、幾何參數(shù)設(shè)置、刀具參數(shù)設(shè)置、主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置、進(jìn)給率參數(shù)設(shè)置、走刀路線選擇、加工方式以及進(jìn)刀退刀設(shè)置，由此生成數(shù)控加工的刀具路線，最終由JD-Mill軟件自動(dòng)編制數(shù)控加工程序。

機(jī)架毛坯數(shù)控加工選用五軸數(shù)控銑床，首先，選用三軸數(shù)控機(jī)床裝夾毛坯件，以主軸軸孔端面為粗基準(zhǔn)精銑床機(jī)架支撐面，以精銑后支撐面為基準(zhǔn)，精銑主軸軸孔端面，將工件置于五軸數(shù)控機(jī)床，工裝裝夾工件，以精銑后主軸軸孔端面與支撐面為基準(zhǔn)，加工其余軸孔及其端面(機(jī)架毛坯的加工坐標(biāo)系如圖7所示)。加工基點(diǎn)建立在主軸軸線與端面的交點(diǎn)處。根據(jù)工件要求，機(jī)架需要加工軸孔以及端面。針對(duì)一個(gè)軸孔及其端面進(jìn)行說明。第一道工序開粗，加工方式：輪廓切割；走刀方式：等高線走刀；路徑間距：0.08㎜；刀具選擇：牛鼻刀；加工余量：0.12㎜；進(jìn)退刀方式：豎直下刀。第二道工序半精加工，加工方式：輪廓切割；走刀方式：等高線走刀；路徑間距：0.08㎜；刀具選擇：牛鼻刀；加工余量：0.06㎜；進(jìn)退刀方式：豎直下刀。第三道工序精加工，加工方式：輪廓切割；走刀方式：等高線走刀；路徑間距：0.08㎜；刀具選擇：牛鼻刀；加工余量：0㎜；進(jìn)退刀方式：豎直下刀。

②將機(jī)架的重構(gòu)模型和數(shù)控加工程序?qū)霐?shù)控加工仿真軟件，驗(yàn)證刀具加工路線與機(jī)床和工裝是否發(fā)生干涉以及加工的準(zhǔn)確性。

③最后將數(shù)控程序?qū)霐?shù)控機(jī)床，工裝夾緊機(jī)架毛坯件，設(shè)定機(jī)架加工坐標(biāo)系以及坐標(biāo)基點(diǎn)，運(yùn)行程序，進(jìn)行零件的數(shù)控加工。

上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。