[實用新型]用于薄壁曲面加工的CNC系統的插補裝置

有效

• 申請號: 201320188632.6
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN203156460U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 易興
• 申請（專利權）人: 易興
• 主分類號: B23Q23/00
• 分類號: B23Q23/00
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

本實用新型涉及程序控制機床技術領域，具體地說是一種用于薄壁曲面加工的CNC系統的插補裝置。

背景技術

目前，現有的數控機床對工件復雜的曲面加工通常采用直線插補法或圓弧插補法，所謂直線插補法是給出兩端點間的插補數字信息，借此信息控制刀具與工件的相對運動，采用逐次逼近的方式處理曲面插補，使其按規定的直線加工出理想曲面的一種插補方式，所謂圓弧插補法是對磨削回轉曲面進行曲線光順處理?,簡化了計算過程?,解決了三軸聯動數控砂輪修整器后處理數控程序的設計問題，以上兩種插補法的不足是產生的弓高誤差非常明顯，加工精度極低。

工業上很多需要加工的輕金屬拉伸成型的復雜薄壁球型件，基于大型件、切削力小和不等壁厚等特點，這些復雜的工件不但需要經歷拉伸變形，同時還要保證工件的強度和剛度，同時還需減重。因此，其設計和制造上均具復雜性，在加工時，首先采用輕金屬拉伸成型，由于材料的不均勻性及拉伸偏心等工藝因素的影響，其壁厚參數難以滿足使用要求，傳統的插補算法采用逐次逼近的方式處理曲線插補，所產生的弓高誤差相對較明顯，通過再細分方式可提高加工精度。因此，在拉伸后，還要對其進行切削加工，以保證壁厚尺寸參數滿足設計要求，若采用銑削，則需采用五坐標數控機床，導致工件弓高誤差大，加工精度較高，但工作效率差，生產成本很高。

發明內容

本實用新型的目的是解決上述現有技術的不足，提供一種結構新穎、弓高誤差小、加工精度高、工作效率高、生產成本低、工件重量輕的用于薄壁曲面加工的CNC系統的插補裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種用于薄壁曲面加工的CNC系統的插補裝置，其特征在于包括工件驅動裝置、直線軌道、驅動導軌、平臺、刀架支撐裝置、補償刀架裝置和控制系統，所述工件驅動裝置包括主軸箱、θ軸伺服電機、周向碼盤和真空吸盤夾具，刀架支撐裝置包括靠模、母線碼盤、定位裝置、φ軸伺服電機、刀架導向軌道和蝸桿，補償刀架裝置包括刀座、刀架、刀具、ρ軸伺服電機、滾珠絲杠和劃線筆，所述刀架導向軌道和靠模分別呈弧形曲面，刀架導向軌道上端面中心設有導向槽，所述主軸箱固定在直線軌道一端，并經θ軸伺服電機驅動，主軸箱輸出軸端設有真空吸盤夾具，輸出軸一側的主軸箱上設有周向碼盤，周向碼盤與真空吸盤夾具經連接桿相連接，驅動導軌下端與直線軌道滑動連接，上端與平臺固定連接，?一側經定位裝置與直線軌道定位，刀架導向軌道固定在平臺上，刀架導向軌道外壁一側經連接桿與靠模平行固定連接，另一側設有渦輪齒，母線碼盤經蝸桿與刀架導向軌道中的渦輪齒相嚙合，蝸桿經φ軸伺服電機驅動，母線碼盤上端固定設有刀架，刀架底面一端經滑軌與刀架導向軌道中的導向槽滑動連接，另一端經滑軌與靠模滑動連接，刀架上端中心設有滾珠絲杠，兩側分別設有導向滑道，刀座上端設有劃線筆和刀具，下端經螺母與滾珠絲杠相鉸接，下端兩側分別經導向滑軌與導向滑道滑動連接，滾珠絲杠經固定在刀架上的ρ軸伺服電機驅動，θ軸伺服電機、φ軸伺服電機和ρ軸伺服電機分別由伺服控制系統控制，由θ軸伺服電機帶動薄壁工件以θ軸為中心旋轉，φ軸伺服電機通過刀架支撐裝置上的刀架導向軌道蝸桿傳動帶動刀具相對薄壁工件做回轉切削運動，由ρ軸伺服電機通過補償刀架裝置中的滾珠絲杠和螺母相對移動驅動刀具實現ρ軸的直線運動。

本實用新型可在刀架下端設有光柵尺，光柵尺經導線與CNC系統相連接，通過將刀架位移輸出的數字脈沖信號傳輸到CNC系統，以利于檢測刀具的直線位移或者角位移，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的作用。

本實用新型由于采用上述結構，具有結構新穎、弓高誤差小、加工精度高、工作效率高、生產成本低、工件重量輕等優點。

附圖說明??

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型加工的薄壁球型件的示意圖。

附圖標記：直線軌道1、驅動導軌2、平臺3、主軸箱4、周向碼盤5、真空吸盤夾具、6靠模7、母線碼盤8、刀架導向軌道9、刀座10、刀架11、刀具12、ρ軸伺服電機13、滾珠絲杠14、劃線筆15、渦輪齒16、光柵尺17。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進一步說明：