技术领域
[0001] 本
发明涉及轮胎模具加工装置技术领域，特别是涉及一种轮胎模具专用卧式雕铣机及其使用方法。
背景技术
[0002] 轮胎模具是轮胎加工过程的重要工具，轮胎模具的
外壳上通常设置有各类机构，以便于进行分类识别或便于轮胎的加工制造。轮胎模具外壳的上、下表面通常设置排气槽、
定位块槽、定位孔等图纸标注的加工位。轮胎模具外壳的外圆面上通常设置有关于规格、型号等信息的说明性文字，这些文字字体小而且数量多，用普通方法难以进行加工。
[0003]
现有技术中，对于轮胎模具外壳的上述结构，常用的加工方法是，轮胎模具外壳上、下表面的排气槽、定位块槽、定位孔等用立式加工中心加工，外圆面上的说明性文字由手工拿字体样冲单个字体敲印(控制成本)。但这种加工方法存在如下缺点：
[0004] 1、字体加工过程全部依靠手工，操作繁琐，自动化程度低，加工时间长，效率低。
[0005] 2、字体的
位置基准应该与上、下表面的加工基准统一，手工操作很难保证与机加工基准一致。
[0006] 3、字体的排列依靠手工操作字体样冲按顺序敲印，误码率高，而且很难保证整体敲印效果，影响美观。
[0007] 因此，如何提高轮胎模具的加工效率和加工
精度，降低工人的劳动强度，保证整体加工效果的一致性和美观性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0008] 本发明的目的是提供一种轮胎模具专用卧式雕铣机及其使用方法，以解决上述现有技术存在的技术问题，提高轮胎模具的加工效率和加工精度，降低工人的劳动强度，保证整体加工效果的一致性和美观性。
[0009] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0010] 本发明公开了一种轮胎模具专用卧式雕铣机，包括底座、Z轴滑件、X轴滑件、Y轴滑件、回转
工作台、第一直线驱动机构、第二直线驱动机构、第三直线驱动机构、第一转动机构、第二转动机构和
控制器，所述Y轴滑件上设置有雕铣加工头，所述雕铣加工头包括机械
主轴和变频电主轴；
[0011] 所述第一直线驱动机构驱动所述Z轴滑件在所述底座上沿左右方向滑动，所述第二直线驱动机构驱动所述X轴滑件在所述Z轴滑件上沿前后方向滑动，所述第三直线驱动机构驱动所述Y轴滑件在所述X轴滑件上沿上下方向滑动，所述第一转动机构驱动所述回转工作台在所述底座上转动，所述第二转动机构驱动所述第一转动机构和所述回转工作台在所述底座上以前后方向为轴向转动；
[0012] 所述控制器分别控制所述第一直线驱动机构、所述第二直线驱动机构、所述第三直线驱动机构、所述第一转动机构和所述第二转动机构的动作。
[0013] 优选地，所述第一直线驱动机构、所述第二直线驱动机构和所述第三直线驱动机构均包括驱动
电机、第二
导轨和
丝杠，三个所述丝杠分别与所述Z轴滑件、所述X轴滑件和所述Y轴滑件
螺纹连接。
[0014] 优选地，所述回转工作台上设置有卡爪。
[0015] 优选地，所述第一转动机构包括第一
伺服电机和与所述第一伺服电机传动连接的蜗轮
蜗杆减速箱，所述
涡轮蜗杆减速箱的输出端带动所述回转工作台转动。
[0016] 优选地，所述第二转动机构包括第二伺服电机、与所述第二伺服电机传动连接的减速机和与所述控制器电连接的位移
编码器，所述减速机的输出端带动所述回转工作台和所述第一转动机构转动，所述位移编码器用以将所述回转工作台的位置信息传递给所述控制器。
[0017] 优选地，所述Y轴滑件上设置有与所述机械主轴匹配的编码器，所述编码器与所述控制器电连接，所述编码器用以将所述机械主轴的位置信息传递给所述控制器。
[0018] 优选地，所述变频电主轴包括电主轴、夹座、
气动拉杆、第一导轨、滑块和雕刻刀，所述雕刻刀固定于所述电主轴的输出端，所述夹座套设于所述电主轴外侧，所述滑块固定于所述夹座的下部，所述滑块滑动设置于所述第一导轨上，所述第一导轨固定于所述Y轴滑件上，所述夹座的上部与所述气动拉杆相连，所述气动拉杆用于与外部气压系统相连。
[0019] 优选地，所述变频电主轴的最大转速为30000r/min。
[0020] 本发明还公开了上述轮胎模具专用卧式雕铣机的使用方法，包括如下步骤：
[0021] 1)将轮胎模具放在回转工作台上，校正所述轮胎模具，使所述轮胎模具的轴线与所述回转工作台的回
转轴线重合；
[0022] 2)调整X轴滑件的位置，使Y轴滑件上的雕铣加工头的轴线与所述回转工作台的回转轴线相交；
[0023] 3)调整所述Y轴滑件的位置，待雕铣加工头移动至合适位置后，开始进行雕铣加工；
[0024] 4)对于文字加工部分，需将字体笔画的宽度数据转化为所述回转工作台的转动
角度数据，所述控制器读入所述字体笔画的所述转动角度数据、高度数据和深度数据，并根据所述转动角度数据控制所述第一转动机构的动作，根据所述高度数据控制所述第三直线驱动机构的动作，根据所述深度数据控制所述第一直线驱动机构的动作和所述变频电主轴的动作，通过所述变频电主轴进行加工；对于槽、孔、攻牙等
铣削部分，在调整好加工位置后，使用所述机械主轴进行加工；
[0025] 5)Z轴滑件移动，使所述雕铣加工头与所述轮胎模具分离，第二转动机构将所述轮胎模具转过一定角度后，调整所述X轴滑件和所述Y轴滑件的位置，重复步骤4，直到加工完成，将所述Z轴滑件、所述X轴滑件、所述Y轴滑件和所述回转工作台复位，取下所述轮胎模具。
[0026] 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0027] 本发明提高了字体加工的自动化程度，提高了整体效率；本发明提高了加工精度，保证不同平面上的加工内容基准一致；本发明本发明降低了工人的劳动强度，加工过程全部由系统程序控制，减小误码率，保证整体加工效果的一致性和美观性。
附图说明
[0028] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029] 图1为本发明轮胎模具专用卧式雕铣机的结构示意图；
[0030] 图2为本发明轮胎模具专用卧式雕铣机的主视图；
[0031] 图3为本发明轮胎模具专用卧式雕铣机的俯视图；
[0032] 图4为本发明轮胎模具专用卧式雕铣机的左视图；
[0033] 图5为变频电主轴的结构示意图；
[0034] 附图标记说明：1、底座；2、Z轴滑件；3、X轴滑件；4、Y轴滑件；5、涡轮蜗杆减速箱；6、回转工作台；7、机械主轴；8、变频电主轴；8.1、电主轴；8.2、夹座；8.3、气动拉杆；8.4、第一导轨；8.5、滑块；8.6、雕刻刀；9、
驱动电机；10、第二导轨；11、丝杠；12、位移编码器；13、卡爪。
具体实施方式
[0035] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036] 本发明的目的是提供一种轮胎模具专用卧式雕铣机及其使用方法，以解决上述现有技术中存在的技术问题。
[0037] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0038] 如图1-5所示，本实施例公开了一种轮胎模具专用卧式雕铣机，包括底座1、Z轴滑件2、X轴滑件3、Y轴滑件4、回转工作台6、第一直线驱动机构、第二直线驱动机构、第三直线驱动机构、第一转动机构、第二转动机构和控制器。控制器分别控制第一直线驱动机构、第二直线驱动机构、第三直线驱动机构、第一转动机构和第二转动机构的动作。回转工作台6上设置有四个卡爪13，以充分夹紧不同直径的轮胎模具。
[0039] Y轴滑件4上设置有雕铣加工头，本实施例中的雕铣加工头为两个，包括机械主轴7和变频电主轴8，两者均采用现有技术中的常用结构。机械主轴7转速较低、
扭矩较大，变频电主轴8转速高、精度高，在加工过程中机械主轴7和变频电主轴8互不干涉，既可以使用机械主轴7进行铣削加工，也可以使用变频电主轴8进行雕刻加工。本领域技术人员根据实际需要，也可将雕铣加工头设置为三个以上。
[0040] Y轴滑件4上设置有与机械主轴7匹配的编码器，编码器与控制器电连接，编码器用以将机械主轴7的位置信息传递给控制器。变频电主轴8为伸缩轴，变频电主轴8的最大转速为30000r/min。机械主轴7可以实现槽位的大
力铣削和孔的攻牙；变频电主轴8与机械主轴7平行，可以自动进行左右伸缩，加工过程中与机械主轴7互不干涉，可以实现对轮胎模具外圆面说明性文字的高速雕刻。
[0041] 如图5所示，变频电主轴8包括电主轴8.1、夹座8.2、气动拉杆8.3、第一导轨8.4、滑块8.5和雕刻刀8.6。雕刻刀8.6固定于电主轴8.1的输出端，与电主轴8.1同步转动。夹座8.2套设于电主轴8.1外侧，夹座8.2的下部设置有滑块8.5，滑块8.5滑动设置于第一导轨8.4上，第一导轨8.4固定于Y轴滑件4上。夹座8.2的上部与气动拉杆8.3相连，在气动拉杆8.3的作用下，夹座8.2带动电主轴8.1以及固定于电主轴8.1的输出端上的雕刻刀8.6同步往复运动。气动拉杆8.3与外部气压系统相连，该气压系统采用常用的往复驱动式气压系统，例如气动打标机的气压系统。
[0042] 第一直线驱动机构驱动Z轴滑件2在底座1上沿左右方向滑动，以调整雕铣加工头与轮胎模具之间的距离。第二直线驱动机构驱动X轴滑件3在Z轴滑件2上沿前后方向滑动，以调整X轴滑件3在X轴上的位置。第三直线驱动机构驱动Y轴滑件4在X轴滑件3上沿上下方向滑动，以调整Y轴滑件4在Y轴上的位置，使雕铣加工头正对轮胎模具的待加工区域。第一转动机构驱动回转工作台6在底座1上转动，以调整轮胎模具圆周面上的加工位置。第二转动机构驱动第一转动机构和回转工作台6在底座1上转动，转动轴与X轴平行，在一次装夹的情况下，能够进行轮胎模具上下表面和圆周面的全面加工，提高了加工效率和加工精度。
[0043] 本实施例中，第一直线驱动机构与Z轴滑件2、第二直线驱动机构与X轴滑件3、第三直线驱动机构与Y轴滑件4均组成丝杠滑块直线驱动机构，本领域技术人员也可根据需要选择
液压缸驱动机构、
齿轮齿条驱动机构等其它直线驱动机构。
[0044] 第一直线驱动机构、第二直线驱动机构和第三直线驱动机构均包括驱动电机9、第二导轨10和丝杠11。三个驱动电机9均为伺服电机，伺服电机驱动丝杠11旋转传动，在控制器的控制下可实现高精度快速定位。Z轴滑件2、X轴滑件3和Y轴滑件4分别与一个丝杠11
螺纹连接，在丝杠11的带动下沿第二导轨10滑动。
[0045] 第一转动机构包括第一伺服电机和与第一伺服电机传动连接的
蜗轮蜗杆减速箱5，涡轮蜗杆减速箱的输出端带动回转工作台6转动。依靠第一伺服电机的驱动，可以实现0°～360°的准确定位。
[0046] 第二转动机构包括第二伺服电机、与第二伺服电机传动连接的减速机和与控制器电连接的位移编码器12。减速机的输出端带动回转工作台6和第一转动机构转动，位移编码器12用以将回转工作台6的位置信息传递给控制器。依靠第二伺服电机的驱动，可以实现轮胎模具圆周面和上下表面的交替加工。
[0047] 上述轮胎模具专用卧式雕铣机的使用方法包括如下步骤：
[0048] 1)将轮胎模具放在回转工作台6上，校正轮胎模具，使轮胎模具的轴线与回转工作台6的回转轴线重合；
[0049] 2)调整X轴滑件3的位置，使Y轴滑件4上的雕铣加工头的轴线与回转工作台6的回转轴线相交；
[0050] 3)调整Y轴滑件4的位置，待雕铣加工头移动至合适位置后，开始进行雕铣加工；
[0051] 4)对于文字加工部分，将字体笔画的宽度数据转化为回转工作台6的转动角度数据，控制器读入字体笔画的转动角度数据、高度数据和深度数据，并根据转动角度数据控制第一转动机构的动作，根据高度数据控制第三直线驱动机构的动作，根据深度数据控制第一直线驱动机构和变频电主轴8的动作，使用变频电主轴8进行加工；对于槽、孔、攻牙等铣削部分，在调整好加工位置后，使用机械主轴7进行加工，加工工艺为常规铣削工艺；
[0052] 5)Z轴滑件2移动，使雕铣加工头与轮胎模具分离，第二转动机构将轮胎模具转过一定角度后，调整X轴滑件3和Y轴滑件4的位置，重复步骤4，直到加工完成，将Z轴滑件2、X轴滑件3、Y轴滑件4和回转工作台6复位，取下轮胎模具。
[0053] 需要说明的是，机械主轴7和变频电主轴8均为现有技术中常用的结构，本实施例仅对变频电主轴8进行了举例说明，本领域技术人员可根据实际需要对机械主轴7和变频电主轴8的结构进行选择。
[0054] 本
说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
