轮胎模具数控五轴加工机床研究

摘要：本文主要介绍了轮胎模具专用数控五轴加工机床的设计，并以此为例，介绍了如何使用SOLIDWORKSElectrical软件对数控机床的控制柜进行三维设计、电器元件的加载和装配过程。

关键词：数控机床；SOLIDWORKSElectrical；机床控制

柜设计心，采用雷达图分析法对学生综合能力进行评估，给出合理的发展建议，让学生充分了解自己的优势和弱势，在以后的项目中查缺补漏。5信息化课堂教学效果反思项目任务完成后，教师通过发起投票，让学生参与对本项目教学目标的相关内容进行投票，合理定位自己。实施综合表明，绝大多数学生能在教师的引导下完成教学任务要求，与对照班比较，平均分提高25.7%，最低分提高32.8%，信息化教学手段的应用使学生的知识、技能和素养均得到了很好的提高。反思本单元教学设计的特色与创新点主要有：（1）仿真系统的应用，实操前进行仿真演练，有利于学生快速建立感性认识，有效掌握X62W铣床电气故障排除方法，减少安全隐患。（2）企业环境的模拟，在项目中通过引入企业生产过程中的铣床电气故障，让学生身临其境解决问题，提高自身技能，提升职业素养。（3）泛雅网络平台的运用，实现了课程资源多样性、信息化特点，学生可以自由选择学习资源。（4）三层进阶、六步教学模式的引入，在项目实施的过程中采用三阶、六步教学模式，让学生在基于工作过程的学习情境中有效锻炼岗位工作能力。

1研究数控五轴加工机床的意义

几十年来,人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的唯一手段[1]。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题时，就会求助于五轴加工技术。早在20世纪60年代，国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床。目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空、航天及其相关领域。研究数控五轴加工机床的意义有下面几个方面：（1）为数控机床的设计提供技术储备，并为五轴数控机床的设计提供一种新的设计方法；（2）采用五轴四联动的设计方法，为五轴数控机床设计提供借鉴和参考，为其他数控机床设计提供新的思路和方法；（3）推进了五轴数控技术的发展，提高了轮胎模具加工的效率，同时缩短了模具生产的周期，降低了生产成本。

2轮胎模具加工方法

（1）轮胎模具的加工方法主要有手工加工、电火花加工、使用专用铣床进行加工等；（2）轮胎模具的传统加工工艺是依靠专业钳工使用风铲、风磨等工具进行半手工加工，劳动强度大，生产效率低，加工精度低，对专业钳工的依赖性大，目前已经基本不再使用；（3）电火花加工方式是由一般模具电火花加工方式衍生过来的，其优点不言自明，但对于轮胎模具行业而言，电火花加工还是有一定的局限性的，主要体现在各类工程轮胎及拖拉机轮胎模具上，由于上述模具的花纹相对较深，且其曲面现状复杂，使用电火花加工不易一次成型；（4）我公司发明的轮胎模具专用铣床是比较先进的加工方式，目前投放到市场的轮胎模具铣床都是三轴或是四轴三联动的，在轮胎磨具加工时存在一定的局限性，其主要体现在一些复杂现状的模具在加工时需要适当调整，效率较低。

3轮胎模具五轴铣床在设计制造方面的难点

专用五轴机床在设计方面的难点主要体现在控制系统的设计方面。在轮胎模具的加工过程中，需要至少四轴联动控制，一些复杂形状的模具甚至需要五轴联动控制，这对控制系统的设计提出了很高的要求；专用五轴机床在制造方面的难点主要是在各关键部件的加工及装配精度方面。由于零件数量多，结构相对复杂，每一个关键零部件的精度对整个系统的精度都有较大影响，所以，在关键零件的加工工艺、关键部件的装配工艺方面都需要认真考虑，保障其精度，避免出现过大的误差影响系统整体精度。

4研究五轴加工机床解决的问题

通过对轮胎模具五轴加工机床进行研究，解决了下面两个问题：（1）通过设计合适的机械结构与控制系统，实现五轴专用机床的功能；（2）通过设计合适的加工工艺、装配工艺，保障机床各零部件的加工、装配精度。

参考文献：

[1]徐志明,王宇晗.五轴联动NURBS曲线插补方法的研究[J].上海电机学院学报,2008,11(1).

[2]易军.双转台五轴联动数控机床对刀方法介绍[J].科技致富向导,2010(29).

作者:陈纪亭 衣振芹 单位:1.潍坊工商职业学院 2.潍坊市经济学校