無模鑄造成形機

《無模鑄造成形機》是機械科學研究總院先進制造技術研究中心於2011年5月17日申請的發明專利，該專利的申請號為2011101278909，公布號為CN102211141A，授權公布日為2011年10月12日，發明人是單忠德、劉豐、劉麗敏、李希文、陳少凱。

《無模鑄造成形機》包括：多軸運動系統，多軸運動系統至少包括X軸運動系統、Y軸運動系統和Z軸運動系統；工作檯，位於多軸運動系統的下方，該無模鑄造成形機還包括：移動平台系統，設定在工作檯的下方，該移動平台系統包括沿平行於X軸的方向可往復移動的移動支架，移動支架上設有抬升裝置，抬升裝置用於抬高並支撐工作檯，使工作檯與移動支架聯動。根據該發明的無模鑄造成形機，無需吊裝工具即可移動工作檯，可以加工大尺寸、複雜型腔的鑄型，且環境污染小。

2016年12月7日，《無模鑄造成形機》獲得第十八屆中國專利金獎。

（概述圖為《無模鑄造成形機》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：無模鑄造成形機
• 公布號：CN102211141A
• 發明人：單忠德、劉豐、劉麗敏、李希文、陳少凱
• 公布日：2011年10月12日
• Int.Cl.：B22C9/00(2006.01)I；B22C23/00(2006.01)I
• 申請號：2011101278909
• 代理機構：北京康信智慧財產權代理有限責任公司
• 申請日：2011年5月17日
• 代理人：吳貴明
• 申請人：機械科學研究總院先進制造技術研究中心
• 類別：發明專利
• 地址：北京市海淀區學清路18號1號樓三層

專利背景

為了解決傳統鑄件製造工藝存在製造周期長，生產成本高，資源消耗大的問題，無模鑄型數控加工成形技術應運而生。無模鑄型數控加工成形技術是CAD技術、鑄造技術，數控技術、切削技術等技術的系統集成，是一種全新的快速鑄型製造技術。採用該技術的無模鑄造成形機可以完全不用模具，製造出各種形狀的鑄件砂型，為解決鑄件的單件、小批量的生產試製提供了新的載體，同時使用該設備可以縮短生產周期，提高生產率，尤其適用於大件、小批量、形狀複雜的鑄型加工。

無模鑄造成形機由含有多軸（三軸及以上）運動系統、通過或專用砂型切削刀具及排砂系統的主題部分和與砂型切削工藝相配套的專用控制軟體組成，該技術及設備已經在發動機等新產品樣件鑄型的試製過程中得到成功套用。但2011年5月前技術的無模鑄造成形機中，承載砂坯的工作檯均需要專門的吊裝工具來移動，以放置待加工砂坯和取出已加工好的鑄件砂型，但採用吊裝工具移動工作檯時，操作過程複雜，工作檯的移動也不方便。另外，2011年5月前對採用數控切削加工設備直接加工砂型得到鑄型的研究非常少，用來切削砂坯的鑄型數控切削加工成形機（專利申請號為200710010705.1），該設備因其機械結構設計方面的原因無法加工一些鑄型結構尺寸大，鑄型型腔曲面較為複雜、不易加工成形的大型複雜鑄件的鑄型。另外，該設備還存在切削砂屑分散，運動系統不易維護，且造成了車間粉塵嚴重，工人工作環境惡劣的問題。

發明內容

專利目的

《無模鑄造成形機》旨在提供一種無模鑄造成形機，以解決2011年5月前技術的無模鑄造成形機中工作檯通過專門的吊裝工具來移動，移動工作檯的過程複雜且移動不方便的問題。另外，該發明提供的無模鑄造成形機還可以解決2011年5月前技術的無模鑄造成形機不能加工結構尺寸較大、型腔曲面較複雜、不易加工成形的大型複雜鑄件的鑄型的問題。

技術方案

根據《無模鑄造成形機》的一個方面，提供了一種無模鑄造成形機，包括：多軸運動系統，多軸運動系統至少包括X軸運動系統、Y軸運動系統和Z軸運動系統；工作檯，位於多軸運動系統的下方，該無模鑄造成形機還包括：移動平台系統，設定在工作檯的下方，該移動平台系統包括沿平行於X軸的方向可往復移動的移動支架，移動支架上設有抬升裝置，抬升裝置用於抬高並支撐工作檯，使工作檯與移動支架聯動。

進一步地，X軸運動系統包括平行設定的第一X軸運動系統和第二X軸運動系統；第一X軸運動系統由第一支架支撐，第二X軸運動系統由第二支架支撐，第一支架和第二支架之間相隔預定距離；Y軸運動系統的兩端分別與第一X軸運動系統、第二X軸運動系統可滑動地配合；Z軸運動系統與Y軸運動系統可滑動地配合；移動支架設定在第一支架和第二支架之間。

進一步地，第一支架朝向第二支架的一側設定有第一支撐平台，第二支架朝向第一支架的一側設定有第二支撐平台，第一支撐平台與第二支撐平台相配合用於支撐工作檯。

進一步地，第一X軸運動系統包括：第一X軸滑軌，安裝在第一支架上；第一X軸滑塊，設定在第一X軸滑軌上；驅動第一X軸滑塊的第一X軸驅動裝置；第二X軸運動系統包括：第二X軸滑軌，安裝在第二支架上；第二X軸滑塊，設定在第二X軸滑軌上；驅動第二X軸滑塊的第二X軸驅動裝置，第一X軸驅動裝置和第二X軸驅動裝置同步運動；Y軸運動系統包括：Y軸滑軌，設定在Y軸滑軌上的Y軸滑塊，以及驅動Y軸滑塊的Y軸驅動裝置；Y軸滑軌的兩端分別與第一X軸滑塊、第二X軸滑塊連線；Z軸運動系統包括：Z軸滑軌，設定在Z軸滑軌上的Z軸滑塊，以及驅動Z軸滑塊的Z軸驅動裝置；Z軸滑塊與Y軸滑塊連線。

進一步地，多軸運動系統為五軸運動系統，該五軸運動系統還包括：C軸運動系統，安裝至Z軸滑軌下部，包括：C軸旋轉件和驅動C軸旋轉件轉動的C軸驅動裝置；A軸運動系統，安裝至C軸旋轉件上，包括：A軸轉軸和驅動A軸轉軸轉動的A軸驅動裝置；無模鑄造成形機還包括刀具系統，刀具系統與A軸轉軸通過旋轉法蘭連線。

進一步地，第一X軸滑軌和第二X軸滑軌上均設有壓緊塊，第一支架和第二支架上均設有墊板，壓緊塊與墊板通過緊固螺栓連線。

進一步地，移動平台系統還包括平行於X軸方向設定的導軌；移動支架上設定有多個與導軌配合的滾輪。

進一步地，抬升裝置為設定在移動支架上的氣缸。

進一步地，該無模鑄造成形機還包括罩設在多軸運動系統、第一支架和第二支架外的工具機護罩，工具機護罩上設定有供工作檯進出多軸運動系統的加工範圍的前門和/或後門。

進一步地，第一支架和第二支架上均設定有呈收縮形的落砂槽。

進一步地，第一支撐平台、第二支撐平台上均設定有定位銷，工作檯上設定有與定位銷相配合的定位孔。

進一步地，第一支架和第二支架之間通過橫連線桿連線。

進一步地，Y軸滑軌為兩個平行設定的滑軌，Y軸滑塊包括套筒部和由套筒部兩側伸出的兩個支腳部；兩個支腳部分別與兩個平行設定的Y軸滑軌可滑動地配合；Z軸滑軌套設在套筒部內且Z軸滑塊與套筒部連線。

進一步地，該無模鑄造成形機還包括：可移動地設定在落砂槽下方的排砂車。

改善效果

根據《無模鑄造成形機》的技術方案，由於採用了設定在工作檯下方的移動平台系統，該移動平台系統包括沿平行於X軸的方向可往復移動的移動支架，且在移動支架上設有抬升裝置，該抬升裝置用於抬高並支撐工作檯，使工作檯與移動支架聯動。這樣，當工作檯上的砂坯被加工完畢後，操作移動平台系統，抬升裝置將工作檯頂起然後沿X軸方向移動工作檯，比如說將工作檯移出多軸運動系統的切削加工範圍，以取下加工好的砂型或放置待加工的砂坯，然後再沿X軸方向進入多軸運動系統的切削加工範圍，以回復待工狀態或者對砂坯進行切削加工，使得工作檯的移動過程方便、簡單易操作。

另外，根據該發明的技術方案，因為多軸運動系統可以採用五軸運動系統，增加了刀具系統的旋轉和擺動兩個運動自由度，使得該發明的無模鑄造成形機可以加工大尺寸、具有複雜型腔曲面的鑄件鑄型，克服了2011年5月前技術的無模鑄造成形機不能加工結構尺寸較大、型腔曲面較複雜、不易加工成形的大型複雜鑄件的鑄型的問題。

附圖說明

圖1示意性示出了《無模鑄造成形機》的無模鑄造成形機的結構；

圖2示意性示出了該發明的無模鑄造成形機中多軸運動系統、第一支架、第二支架和移動平台系統的結構；

圖3示意性示出了該發明的無模鑄造成形機中多軸運動系統、第一支架、第二支架、移動平台系統和工具機護罩的結構；

圖4示意性示出了該發明的無模鑄造成形機中移動平台系統的結構；

圖5示意性示出了該發明的無模鑄造成形機中第一支架和第二支架的結構；

圖6示意性示出了該發明的無模鑄造成形機中X軸運動系統的結構；

圖7示意性示出了該發明的無模鑄造成形機中Y軸運動系統的結構；

圖8示意性示出了該發明的無模鑄造成形機中Z軸運動系統的結構；

圖9示意性示出了該發明的無模鑄造成形機中Z軸運動系統、C軸運動系統和A軸運動系統的結構；

圖10示意性示出了該發明的無模鑄造成形機中刀具系統的結構；

圖11示意性示出了該發明的無模鑄造成形機中X軸運動系統和第一支架或第二支架的連線結構。

技術領域

《無模鑄造成形機》涉及機械加工領域，更具體地，涉及一種無模鑄造成形機。

權利要求

1.一種無模鑄造成形機，包括：多軸運動系統，所述多軸運動系統至少包括X軸運動系統（10）、Y軸運動系統（30）和Z軸運動系統（50）；工作檯（20），位於所述多軸運動系統的下方，其特徵在於，該無模鑄造成形機還包括：移動平台系統（60），設定在所述工作檯（20）的下方，該移動平台系統（60）包括沿平行於所述X軸的方向能往復移動的移動支架（61），所述移動支架（61）上設有抬升裝置（63），所述抬升裝置（63）用於抬高並支撐所述工作檯（20），使所述工作檯（20）與所述移動支架（61）聯動；所述X軸運動系統（10）包括平行設定的第一X軸運動系統（13）和第二X軸運動系統（15）；所述第一X軸運動系統（13）由第一支架（41）支撐，所述第二X軸運動系統（15）由第二支架（42）支撐，所述第一支架（41）和所述第二支架（42）之間相隔預定距離；所述Y軸運動系統（30）的兩端分別與所述第一X軸運動系統（13）、第二X軸運動系統（15）能滑動地配合；所述Z軸運動系統（50）與所述Y軸運動系統（30）能滑動地配合；所述移動支架（61）設定在所述第一支架（41）和所述第二支架（42）之間。

2.根據權利要求1所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，所述第一支架（41）朝向所述第二支架（42）的一側設定有第一支撐平台（410），所述第二支架（42）朝向所述第一支架（41）的一側設定有第二支撐平台（420），所述第一支撐平台（410）與所述第二支撐平台（420）相配合用於支撐所述工作檯（20）。

3.根據權利要求1所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，所述第一X軸運動系統（13）包括：第一X軸滑軌（131），安裝在所述第一支架（41）上；第一X軸滑塊（133），設定在所述第一X軸滑軌（131）上；驅動所述第一X軸滑塊（133）的第一X軸驅動裝置（137）；所述第二X軸運動系統（15）包括：第二X軸滑軌（151），安裝在所述第二支架（42）上；第二X軸滑塊（153），設定在所述第二X軸滑軌（151）上；驅動所述第二X軸滑塊（153）的第二X軸驅動裝置，所述第一X軸驅動裝置和所述第二X軸驅動裝置同步運動；所述Y軸運動系統（30）包括：Y軸滑軌（31），設定在所述Y軸滑軌（31）上的Y軸滑塊（33），以及驅動所述Y軸滑塊（33）的Y軸驅動裝置（35）；所述Y軸滑軌（31）的兩端分別與所述第一X軸滑塊（133）、第二X軸滑塊（153）連線；所述Z軸運動系統（50）包括：Z軸滑軌（51），設定在所述Z軸滑軌（51）上的Z軸滑塊（53），以及驅動所述Z軸滑塊的Z軸驅動裝置（55）；所述Z軸滑塊（53）與所述Y軸滑塊（33）連線。

4.根據權利要求3所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，所述多軸運動系統為五軸運動系統，該五軸運動系統還包括：C軸運動系統（71），安裝至所述Z軸滑軌下部，包括：C軸旋轉件（711）和驅動所述C軸旋轉件（711）轉動的C軸驅動裝置（712）；A軸運動系統（72），安裝至所述C軸旋轉件（711）上，包括：A軸轉軸和驅動所述A軸轉軸轉動的A軸驅動裝置（722）；所述無模鑄造成形機還包括刀具系統（200），所述刀具系統與所述A軸轉軸通過旋轉法蘭（721）連線。

5.根據權利要求3所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，所述第一X軸滑軌（131）和所述第二X軸滑軌（151）上均設有壓緊塊（81），所述第一支架（41）和所述第二支架（42）上均設有墊板（83），所述壓緊塊（81）與所述墊板（83）通過緊固螺栓（85）連線。

6.根據權利要求1所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，所述移動平台系統（60）還包括平行於所述X軸方向設定的導軌（65）；所述移動支架（61）上設定有多個與所述導軌（65）配合的滾輪（67）。

7.根據權利要求6所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，所述抬升裝置（63）為設定在所述移動支架（61）上的氣缸。

8.根據權利要求1所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，還包括罩設在所述多軸運動系統、所述第一支架（41）和所述第二支架（42）外的工具機護罩（90），所述工具機護罩上設定有供所述工作檯（20）進出所述多軸運動系統的加工範圍的前門（91）和/或後門（93）。

9.根據權利要求1所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，所述第一支架（41）和所述第二支架（42）上均設定有呈收縮形的落砂槽（43）。

10.根據權利要求2所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，所述第一支撐平台（410）、所述第二支撐平台（420）上均設定有定位銷（430），所述工作檯（20）上設定有與所述定位銷（430）相配合的定位孔。

11.根據權利要求1所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，所述第一支架（41）和所述第二支架（42）之間通過橫連線桿（45）連線。

12.根據權利要求3所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，所述Y軸滑軌（31）為兩個平行設定的滑軌，所述Y軸滑塊（33）包括套筒部和由所述套筒部兩側伸出的兩個支腳部，所述兩個支腳部分別與兩個平行設定的所述Y軸滑軌能滑動地配合；所述Z軸滑軌（51）套設在所述套筒部內且所述Z軸滑塊與所述套筒部連線。

13.根據權利要求9所述的無模鑄造成形機，其特徵在於，還包括：能移動地設定在所述落砂槽（43）下方的排砂車（49）。

實施方式

參見圖1至圖11，示意性示出了根據《無模鑄造成形機》提供的一種無模鑄造成形機的優選實施例，如圖所示，該無模鑄造成形機包括多軸運動系統、刀具系統200、工作檯20和移動平台系統60。

多軸運動系統用於安裝加工刀具，該加工刀具由刀具系統200提供。通過操作多軸運動系統的動作，控制加工刀具的切削運動，從而將工作檯20上的砂坯製造成砂型。該多軸運動系統可以是三軸運動系統，也可以是五軸運動系統，由圖中可以看出，在該優選實施例中，該多軸運動系統以五軸運動系統為例，該五軸運動系統包括X軸運動系統10、Y軸運動系統30、Z軸運動系統50、C軸運動系統71和A軸運動系統72。

優選地，X軸運動系統10包括平行設定的第一X軸運動系統13和第二X軸運動系統15；第一X軸運動系統13由第一支架41支撐，第二X軸運動系統15由第二支架42支撐，第一支架41和第二支架42之間相隔預定距離。第一支架41和第二支架42之間的距離由工作檯20的寬度確定，可以將第一支架41和第二支架42的距離設定成較大的距離，工作檯20相應加大，以適應大尺寸鑄型所需要的加工空間。Y軸運動系統30的兩端分別與第一X軸運動系統13、第二X軸運動系統15可滑動地配合。Z軸運動系統50與Y軸運動系統30可滑動地配合。

具體地，參見圖6，第一X軸運動系統13包括：第一X軸滑軌131，安裝在第一支架41上；第一X軸滑塊133，設定在第一X軸滑軌131上；驅動第一X軸滑塊133的第一X軸驅動裝置137，例如以相連線的伺服電機和減速機做為動力單元，以電機驅動同步帶輪或者電機驅動絲槓做為傳動單元，達到驅動第一X軸滑塊133沿第一X軸滑軌131移動的效果。第二X軸運動系統15包括：第二X軸滑軌151，安裝在第二支架42上；第二X軸滑塊153，設定在第二X軸滑軌151上；驅動第二X軸滑塊153的第二X軸驅動裝置，第一X軸驅動裝置和第二X軸驅動裝置同步運動。優選地，第二驅動裝置可以採用和第一X軸驅動裝置相同的結構，或者如圖6中所示出的，第二驅動裝置和第一驅動裝置共用同一個伺服電機和減速機做為動力單元，然後通過傳動桿157傳動以驅動各滑塊的帶輪或者絲槓，使滑塊133和滑塊153同步運動並降低了X軸運動系統的成本。

優選地，結合參考圖11，第一X軸滑軌131和第二X軸滑軌151上均設有壓緊塊81，第一支架41和第二支架42上均設有墊板83，壓緊塊81與墊板83通過緊固螺栓85連線，以使第一X軸滑軌131與第一支架41的連線穩固，第二X軸滑軌151和第二支架42的連線穩固。

參見圖7、圖8和圖9，該實施例中，Y軸運動系統30包括：Y軸滑軌31，設定在Y軸滑軌31上的Y軸滑塊33，以及驅動Y軸滑塊的Y軸驅動裝置35；Y軸滑軌31的兩端分別與第一X軸滑塊133、第二X軸滑塊153連線（例如通過連線板和螺栓連線），使Y軸滑軌31可以沿X軸方向移動。Z軸運動系統50包括：Z軸滑軌51，設定在Z軸滑軌51上的Z軸滑塊53，以及驅動Z軸滑塊53的Z軸驅動裝置55；Z軸滑塊53與Y軸滑塊33連線，以使Z軸滑軌51可以沿Y軸方向滑動，也可以沿Z軸方向滑動。

Y軸驅動裝置35和Z軸驅動裝置55同樣可以採用相連線的伺服電機和減速機做為動力單元，以電機驅動同步帶輪或者電機驅動絲槓做為傳動單元，達到Y軸滑塊33沿Y軸滑軌31移動，Z軸滑塊53沿Z軸滑軌51移動的效果。優選地，該Y軸滑軌31為兩個平行設定的滑軌，Y軸滑塊33包括套筒部和由套筒部兩側伸出的兩個支腳部。Z軸滑軌51套設在套筒部內且Z軸滑塊53與套筒部連線，兩個支腳部分別與兩個平行設定的Y軸滑軌可滑動地配合，這樣可以使Z軸滑軌51的運動更平穩。

優選地，在X軸滑軌（包括第一X軸滑軌131和第二X軸滑軌151）、Y軸滑軌31和Z軸滑軌51上均套設有護罩，以避免砂塵落入各滑軌中，影響加工精度。

結合參考圖8和圖9，該實施例中，C軸運動系統71安裝至Z軸滑軌51下部，包括：C軸旋轉件711和驅動C軸旋轉件711轉動的C軸驅動裝置712。C軸驅動裝置可以為伺服電機和減速機，C軸旋轉件711在伺服電機和減速機的驅動下可以做360度旋轉，C軸旋轉件711旋轉的軸線在該實施例中與Z軸平行。

A軸運動系統72，安裝至C軸旋轉件711上，包括：A軸轉軸和驅動A軸轉軸轉動的A軸驅動裝置722。A軸驅動裝置可以為伺服電機和減速機，該減速機的輸出軸形成A軸轉軸，無模鑄造成形機的刀具系統200直接通過旋轉法蘭721與A軸轉軸連線。刀具系統200通過旋轉法蘭721固定於C軸旋轉件711上，使整個刀具系統200可以在A軸伺服電機和A軸減速機驅動下繞A軸轉軸擺動，擺動角度的範圍一般設計在115度，實際工作中擺動角度範圍為90度。在該實施例中，A軸轉軸的軸向與Y軸平行。由圖中可還以看出，在A軸驅動裝置722外還設定有護罩723。

參見圖10，示出了刀具系統的優選實施方式，該刀具系統200包括：電主軸安裝座201、電主軸202、轉子203、卡頭204、刀具205等部件。電主軸安裝座201通過旋轉法蘭721固定於C軸旋轉件711上並由A軸轉軸驅動，可沿A軸擺動。電主軸202通過螺栓固定於電主軸安裝座201上，轉子203通過軸承安裝於電主軸202上，卡頭204固定於轉子203上，刀具205固定於卡頭204上。

採用上述的五軸運動系統，因X軸運動系統10提供了刀具系統200在X軸方向的移動自由度，Y軸運動系統30提供了刀具系統200在Y軸方向的移動自由度，Z軸運動系統50提供了刀具系統200在Z軸方向的移動自由度，C軸運動系統71允許刀具系統200繞Z軸做360度旋轉，A軸運動系統72允許刀具系統做前後擺動，這樣刀具系統200可以加工複雜的鑄型型腔曲面，尤其適用於大型複雜鑄件的成型鑄造，不需要提前製造模具，通過直接切削加工砂型便獲得型腔相對精確的鑄型，並通過金屬澆注可快速得到大型複雜鑄件，解決了2011年5月前普遍存在的大型複雜鑄件的鑄型結構尺寸大、鑄型型腔曲面較為複雜、不易加工成形等鑄型加工製造過程中的難題，並為後續機加工節省了人力和物力資源。

工作檯20位於多軸運動系統的下方，用於支撐待加工砂坯。通過調整第一支架41和第二支架42的長度以及兩者之間的距離，可以將工作檯20的尺寸做成5米×3米×1米，以提供足夠大的加工面積供大尺寸鑄型的加工需求。工作檯20處於切削加工的過程中，被穩定地支撐於多軸運動系統的下方。

參見圖4，示出了移動平台系統60的優選實施方式。該移動平台系統60設定在工作檯20的下方，包括導軌65、移動支架61和抬升裝置63。導軌65平行於X軸方向設定，位於第一支架41和第二支架42之間，由圖中可以看出，該導軌65鋪設於工字樑上。移動支架61由多種槽鋼焊接而成，移動支架61上設定有軸承座，多個滾輪67通過軸承安裝於軸承座內，滾輪67與導軌65配合，以使移動支架61沿平行於X軸的方向可往復移動。抬升裝置63設定於移動支架61上，用於抬高並支撐工作檯20，使工作檯20與移動支架61聯動。優選地，抬升裝置63為設定在移動支架61上的氣缸。當然，移動平台系統60也可以採用其他實施方式，只要能夠使移動支架61沿X軸方向移動即可。

優選地，第一支架41朝向第二支架42的一側設定有第一支撐平台410，第二支架42朝向第一支架41的一側設定有第二支撐平台420。當工作檯20處於加工狀態時，工作檯20由第一支撐平台410與第二支撐平台420配合支撐。為便於定位工作檯，第一支撐平台410、第二支撐平台420上均設定有定位銷430，工作檯上設定有與定位銷430相配合的定位孔。

優選地，如圖所示，第一支架41和第二支架42之間通過橫連線桿45連線，在第一支架41、第二支架42的主梁和立梁之間焊接有加強筋板，以加強第一支架41、第二支架42的結構強度。

通過設定移動平台系統60，當工作檯20處於非加工狀態時，工作檯20可以被移動支架61移出，無需吊裝工具即可以使工作檯20方便地移動到需要位置，便於往工作檯20上放置砂坯或者取下已加工好的砂型。

參見圖1和圖3，優選地，該無模鑄造成形機還包括罩設在多軸運動系統、第一支架41和第二支架42外的工具機護罩90，工具機護罩90上設定有供工作檯20進出多軸運動系統的加工範圍的前門91和/或後門93。通過設定工具機護罩90，解決了鑄型數控成形機加工過程中廢氣粉塵污染嚴重、車間工作環境惡劣的問題。優選地，該工具機護罩90採用多塊不鏽鋼板和角鋼以及槽鋼焊接而成，並通過護罩橫樑和護罩立梁以及護罩側梁焊接固定於第一支架41和第二支架42上。前門和後門各通過門固定梁和門橫樑以及合頁安裝於第一支架41和第二支架42上。

進一步地，第一支架41和第二支架42上均設定有呈收縮形的落砂槽43，該實施例中，落砂槽為四個，在落砂槽43下方還進一步地設定有可移動的排砂車49，用於承接切削掉的廢砂，然後將廢砂搬運走以清潔工作環境。

下面簡述根據《無模鑄造成形機》的無模鑄造成形機的加工流程：

1.工作檯20處於多軸運動系統的外部並由氣缸支撐，將待加工的砂坯放置在工作檯20上，然後控制移動支架61沿X軸方向移動至工具機護罩90內；

2.氣缸落下，工作檯20的定位孔和第一支撐平台410、第二支撐平台420上的定位銷430配合，保證了工作檯20的準確定位，安裝至多軸運動系統上的刀具系統可以對工作檯20上的砂坯切削加工，切削下的砂通過落砂槽43落入排砂車49中；

3.當多軸運動系統對砂坯加工完成後，工作檯20被氣缸頂起，然後移動支架61將工作檯20移動至工具機護罩90外，可以取下加工好的鑄型。

綜上所述，《無模鑄造成形機》具有如下優點：工作檯移動方便，省掉了吊裝工具；工作檯平面尺寸足夠大，各運動系統的有效行程足夠大，精度相對較高，為後續機加工節省了人力和物力；五軸運動系統的設計，加工空間也大，可以加工出複雜曲面，獲得大型複雜鑄件的鑄型。

榮譽表彰

2016年12月7日，《無模鑄造成形機》獲得第十八屆中國專利金獎。