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一种鞋模模芯数控切割机制造技术

技术编号:20380916 阅读:52 留言:0更新日期:2019-02-19 23:13
本实用新型专利技术公开了一种鞋模模芯数控切割机;包括由底座和支架组成的床身,底座上设置加工平台,在加工平台的一侧设置立架,另一侧设置数控操作箱;加工平台包括十字拖板、分度盘以及夹具;十字拖板下部与床身连接,十字拖板上部连接有分度盘,夹具包括固定在分度盘上的电永磁吸盘;支架上设置升降机构,平行于加工平台的加工主轴固定在升降机构上,加工主轴上安装有圆锯片。本设备可以替代五轴加工中心、雕刻机以及手工切割设备;可以说是综合了现有技术中各设备的优点而存在的;整个设备成本低、加工效率高、加工的鞋模模芯质量优,制成的鞋更加舒适;尤其是由于采用了数控自动化切割,避免了安全隐患,提高操作工人的安全,降低了人员成本。

A CNC Cutting Machine for Shoe Mould Core

The utility model discloses a shoe mould core NC cutting machine, which comprises a bed composed of a base and a bracket, a processing platform on the base, a stand on one side of the processing platform, and a NC operating box on the other side; a processing platform includes a cross trawl, a dividing plate and a fixture; a lower part of the cross trawl is connected with the bed, and a dividing plate is connected with the upper part of the cross trawl, and a fixture includes a cross trawl. The electro-permanent magnetic chuck fixed on the indexing disc, the lifting mechanism on the bracket, the processing spindle parallel to the processing platform, and the circular saw blade on the processing spindle are fixed on the lifting mechanism. This equipment can replace five-axis machining center, engraving machine and manual cutting equipment; it can be said that it integrates the advantages of various equipment in the existing technology; the whole equipment has low cost, high processing efficiency, excellent quality of the processed shoe mould core, and the shoes made are more comfortable; especially because of the use of NC automatic cutting, it avoids hidden safety hazards and improves the safety of the operators. It reduces the cost of personnel.

【技术实现步骤摘要】
一种鞋模模芯数控切割机
本技术涉及机械加工领域,具体涉及一种鞋模模芯数控切割机。
技术介绍
鞋模的模芯加工是成品鞋好坏的关键步骤,随着人们物质生活的丰富,对于鞋子的舒适程度要求越来越高,尤其是高跟鞋;而随之而来的是越来越多的鞋子按照人脚生理工程学原理进行设计制造,要求鞋底既可以承受穿着者的重量,保证鞋子的品质;还需要按照人脚的压力分布进行压力均匀的设计,以使穿着的人具有更加舒适的体验,其中最基本的要求就是鞋底的龙需要具有Z向的弧度,相应的在制作鞋模芯时Z向也要具有一定的弧度;而且对于整个鞋底来说,脚掌的不同位置、脚跟的不同位置龙骨弧度都是不尽相同的,需要逐一加工,无形中增加了加工难度。综上,由于模芯的复杂性及工艺流程的难度,现有技术中有采用五轴加工中心加工鞋底模型,但是由于五轴加工中心投资高,加工费用昂贵,成本太高,不适用与普通的加工厂;因此其通常采用的设备是雕刻机或是手工用圆锯片切割;但是由于鞋模模芯的切削的深度非常深,采用雕刻机加工的话,深度太深的话,铣刀受力过大,容易崩断;另外铣刀的加工路径较长,例如50mm的深的沟槽,由于铣刀本身的特点,每次的加工量通常只有0.5mm或者更少,因此一个沟槽需要至少几十刀才能完成,对于鞋底的龙骨模芯来说具有横向纵向多条龙骨,耗时就更加长了,并且也更加费刀,需要修磨刀具;因此加工效率低,增加加工成本。而采用手工圆锯片(即卧式铣床)切割的话,通常需要先在雕刻机上做印记,然后再进行手工逐一切割,需要非常熟练的操作人员才能操作,但也很难达到对鞋芯品质的要求,通常这样的熟练的工人月工资要达到一万元人民币或以上;而采用一般的操作人员加工的话,经常需要重新对模芯进行修型或是直接废掉整个模芯料,因为鞋底的龙骨有Z向的弧面,铣床使用手工很难做到每个槽筋的弧度一至,使制鞋的胶水分布不匀称,浪费胶水,高底不平整还会使制成的鞋底穿着不舒适;另外鞋模的生产周期非常快,从拿到样品到模具交付,最多一周时间,用卧式铣床切槽,效率比较低;这就极大的消耗人力物力;并且采用人工手工切割的话,还具有很高的安全隐患,其在加工过程中没有任何的安全防护,如果操作不当容易,容易发生重大安全事故。因此,现有技术中的鞋模模芯加工设备存在成本高、效率低、精度差、品质不良以及生产安全隐患的问题与不足。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种加工精度可以达到制鞋厂家的品质需求,同时提高加工效率,并且避免生产事故发生的鞋模模芯数控切割机。本技术采用如下技术方案实现:一种鞋模模芯数控切割机;包括由底座和支架组成的床身,所述底座上设置加工平台,在加工平台的一侧设置立架,另一侧设置数控操作箱;所述加工平台包括十字拖板、分度盘以及夹具;所述十字拖板下部与底座连接,所述十字拖板上部连接有分度盘,所述夹具固定在分度盘上,在夹具上设置有有两定位螺孔,两定位螺孔分别与鞋模模芯上的两定位孔相对应;支架上设置升降机构,平行于加工平台的加工主轴固定在升降机构上,所述加工主轴上安装有圆锯片。进一步的:所述锯片外设置锯片罩。进一步的:所述锯片罩上设置切削液喷头。进一步的:所述整机外设置防护罩。进一步的:所述夹具为电磁吸盘,电磁吸盘上设置有两定位点,两定位点分别与鞋模模芯上的定位孔相对应。进一步的:所述分度盘与十字拖板之间设置有角度调节装置,所述角度调节装置包括第一固定板、第二固定板、推顶装置,第一固定板安装在十字拖板上;第二固定板的一端与第一固定板可旋转连接、另一端由推顶装置推动第二固定板以与第一固定板的连接点旋转张开一定角度;分度盘固定在第一固定板上,随第二固定盘旋转而倾斜。进一步的:所述推顶装置为液压推杆、气压推杆、丝杠推杆中的任意一个,在此不做限定。鞋模模芯数控切削机的切削加工方法,具体包括如下步骤:(1)校正夹具位置,使得夹具上的两定位螺孔圆心连线与机械Y轴平行;(2)将待切鞋模模芯的定位栓置入定位孔中;建立鞋模模芯加工坐标系、校正鞋模模芯位置;由于待加工的鞋模模芯和夹具上都设置了圆形定位孔,因此以两圆形定位孔连线的中心点为坐标原点;待加工的鞋模上两圆形定位孔的圆心坐标分别记为:(x0,y0,z0),(x1,y1,z1);则待加工的鞋模模芯所在的坐标原点坐标记为:zc=0;对于待加工的鞋模模芯上的任意一点(x,y,z),在鞋模模芯加工坐标系下的新坐标为:x′=(x-xc)cosα-(y-yc)sinαy′=(x-xc)sinα+(y-yc)cosαz′=z其中,(3)通过计算目标曲线上各点在鞋模模芯加工坐标系内是否共线,来判定目标曲线是否可以在鞋模模芯上进行准确加工;首先,将目标曲线的首末端点记为(x0,y0,z0),(x1,y1,z1);曲线上任一采样点记为(x,y,z);则若则可以判定该曲线为边界曲线;则若则可以判定该曲线上的所有点共线;其中s=|(x-x0)*(y1-y)-(x1-x0)*(y1-y0)|,∈为给定的误差10-4;(4)刀具轨迹的确定:3.1由于刀具中心点的轨迹曲线为目标曲线的等距曲线,则刀具中心的轨迹曲线P0(t)是刀具半径和目标曲线之间的函数关系:Po(t)=P(t)+δn(t)*r其中,P(t)=(x(t),y(t),z(t))为目标曲线的参数形式,参数t∈[0,1];r为刀具半径;目标曲线的单位法向量(沿Y轴切割机型)或(沿X轴切割机型);3.2如果各切削点为离散点,对于折线段或者离散化后的圆弧、样条曲线,曲线均表示为折线段,因此单位法向的计算也是离散的,则通过以下方式确定刀具轨迹:假设折线段上有m+1个点Pi=(xi,yi,zi),i=0,...,m,记P-1=P0,Pm+1=Pm。对于点Pi处的法向量ni,首先计算(沿Y轴切割机型)或(沿X轴切割机型),于是有其中||·||为向量的模运算;(5)由于刀片与鞋模模芯边缘相切,且刀片与目标曲线的延长线相切,通过向量计算得到刀片切削的起始位置——即刀片中心的起始位置;或其中p0为入切点,r为刀片的半径,t0=(tx,ty,tz)为p0处的单位切向量分量,其中单位切向量指向鞋模模芯外部,对于折线段有t0·(p1-p0)<;l=hcos2β;H=Rcosβ为计算刀具中心位置的临界模具厚度,h为鞋模模芯的实际厚度,β为点p0处法向量n0与向量(0,0,1)的夹角,其正弦与余弦可如下计算:若sinβ<∈,其中误差阈值∈=10-4,则记R=∞;若sinβ<∈,则记鞋模模芯数控切削机的夹具定位方法,包括如下步骤:(1)确立夹具的中心点坐标:以夹具上两两定位螺孔的连线中点为中心参考点,夹具中心点位置为(w,h),则沿着水平沿坐标轴y或x方向距离为ω,竖直方向距离为h;因此夹具抬升的中心轴坐标沿y轴切割为Pc=(0,w,-h);沿X轴切割为Pc=(w,0,-h);(2)通过旋转矩阵将步骤(1)中的中心点坐标转为水平面的坐标输入切割系统进行切割:设定夹具随分度盘的倾斜角度为θ,则鞋模模芯上任一点P=(x,y,z)在旋转后得到的位置为P′=Pc+M(P-Pc)T,其中M为旋转矩阵;当沿y轴切割时,有当沿X轴切割时,有:本技术的有益效果为:本设备主要替代了现有技术中的手工卧式铣床;也可以替代五轴加工中心、雕刻机;本设备相比于手工卧式铣床来说,成品率高(无需反复本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种鞋模模芯数控切割机;其特征在于:包括由底座和支架组成的床身,所述底座上设置加工平台,在加工平台的一侧设置立架,另一侧设置数控操作箱;所述加工平台包括十字拖板、分度盘以及夹具;所述十字拖板下部与底座连接,所述十字拖板上部连接有分度盘,所述夹具固定在分度盘上,在夹具上设置有两定位螺孔,两定位螺孔分别与鞋模模芯上的两定位孔相对应;支架上设置升降机构,平行于加工平台的加工主轴固定在升降机构上,所述加工主轴上安装有圆锯片。

【技术特征摘要】
1.一种鞋模模芯数控切割机;其特征在于:包括由底座和支架组成的床身,所述底座上设置加工平台,在加工平台的一侧设置立架,另一侧设置数控操作箱;所述加工平台包括十字拖板、分度盘以及夹具;所述十字拖板下部与底座连接,所述十字拖板上部连接有分度盘,所述夹具固定在分度盘上,在夹具上设置有两定位螺孔,两定位螺孔分别与鞋模模芯上的两定位孔相对应;支架上设置升降机构,平行于加工平台的加工主轴固定在升降机构上,所述加工主轴上安装有圆锯片。2.根据权利要求1所述的鞋模模芯数控切割机,其特征在于:所述锯片外设置锯片罩。3.根据权利要求2所述的鞋模模芯数控切割机,其特征在于:所述锯片罩上设置切削液喷头。4....

【专利技术属性】
技术研发人员:李琦
申请(专利权)人:李琦
类型:新型
国别省市:浙江,33

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