[實用新型]蜂窩芯材料構件高速銑削專用機床

有效

• 申請號: 201320821903.7
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN203579268U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 王本善;陸平山;張小雨;黃其煜;傅春峰;湯海鋒;張錫軍;梁星鑫
• 申請（專利權）人: 浙江日發精密機械股份有限公司
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06;B23Q11/00;B08B15/04
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 王偉光

技術領域

本實用新型屬于切削機床，尤其與蜂窩芯材料構件高速銑削專用機床有關。

背景技術

蜂窩芯材料是一種仿照自然界蜜蜂筑建的六角形蜂巢結構原理制成的材料。紙基蜂窩芯材料具有重量輕、密度小、比強度比剛度高等優點，具有良好的自熄性能、優良的化學特性等特點，使其在近幾十年內被廣泛的應用在航空、航天和潛艇等設計要求較嚴格的結構上。

紙基蜂窩芯材料由于其特殊的材料性能和結構特點，在數控機床加工中存在不少難點?：1、構件為多孔薄壁結構，橫向無法承受切削力；2、構件為柔性材料，無法象剛性材料那樣夾裝定位；3、應用于航空航天潛艇等結構上的蜂窩芯材料構件均具有曲面結構，又是非線形尺寸，加工要求高，質量控制無法使用常規手段保證；4、紙質材料經切削加工后容易產生大量的粉塵，影響加工機場本身和操作工人健康；5、紙基蜂窩芯材料構件不能出現油污，否則會使后續膠接過程出現脫膠現象。所以紙基蜂窩芯材料工件加工無法像金屬零件那樣裝夾定位和切削，為保證產品有較高的精度和表面質量，從而對數控加工機床、刀具、工裝、切削參數、編程方法、數控加工中的過程控制以及質量控制等方面均提出了專門性要求。目前，常用的紙基蜂窩芯材料工件的夾裝普遍采用雙面膠粘貼固定，在加工過程中容易脫開，導致局部翹起或整體脫落，影響加工。?

實用新型內容

本實用新型目的旨在解決紙基蜂窩芯材料工件加工無法像金屬零件那樣裝夾定位和切削、加工過程中容易出現粉塵以及不能出現油污等技術問題，提供一種適合于蜂窩芯材料構件加工的高速銑削專用機床。

為此，本實用新型采用以下技術方案：蜂窩芯材料構件高速銑削專用機床，包括高架墻式床身、由床身上的導軌支撐在X軸方向移動的橫梁、驅動橫梁移動的直線電機、由橫梁上的導軌支撐在Y軸方向移動的拖板、與拖板通過導軌滑塊連接并在Z軸方向移動的滑枕、安裝于滑枕底端能實現C軸旋轉和A軸擺動的五軸頭和控制X、Y、Z、C、A五軸聯動的控制系統，拖板和滑枕的移動都采用伺服電機經絲桿副驅動，五軸頭包括C軸旋轉軸、A軸擺動軸和安裝于A軸擺動軸上用于驅動刀具運動的電主軸，C軸旋轉軸伸入滑枕內腔由軸承支撐安裝并由力矩電機驅動旋轉，A軸擺動軸由安裝在五軸頭叉形殼體兩側的一組力矩電機驅動旋轉，其特征是，所述的專用機床還包括吸塵裝置和工件固持裝置；工件固持裝置設于兩個分立的作為床身的高架墻之間，包括底座、磁性件、上表面作為工件支撐面的平臺板和裝于鐵粉容器內的鐵粉，底座上表面設置至少一個凹槽，平臺板主要由多塊間隔設置的純鐵條和鋁條緊密排列組成，純鐵條橫向厚度大于鋁條，平臺板蓋裝于底座上表面，純鐵條軸向與所述凹槽長度方向不平行，磁性件包括滑座和多塊間隔固定鋪設于滑座上表面并與所述純鐵條和鋁條對應的純鐵塊和磁鋼塊，滑座兩側設置導向滑槽，磁性件由主要由伺服電機和絲桿副組成的滑移驅動機構驅動在所述的凹槽中滑移，并由安裝于所述凹槽兩側側壁的滾輪嵌入滑座兩側的導向滑槽支撐導向，所述鐵粉容器底部設置開口和開關機構，鐵粉容器置于所述平臺板側方，在使用時由橫梁上的五軸頭提取移到平臺板上方撒鐵粉；所述的吸塵裝置包括吸塵器、吸塵罩、下連接環和上連接環，吸塵罩安裝于電主軸并設置開口朝向刀具環繞吸塵腔，上連接環和下連接環都設有一端開口的環形內腔，上連接環和下連接環的環形內腔腔壁開口端活動對配，使環形內腔連通，下連接環環繞固定于五軸頭殼體，隨五軸頭C軸旋轉，上連接環固定于滑枕，上連接環環形內腔腔壁上設置通孔通過管道與吸塵器連通，下連接環環形內腔腔壁上設置通孔通過管道與所述的吸塵腔連通；所述的吸塵器的動作和磁性件的滑移由所述的控制系統控制。

本實用新型使用時，先使磁性件上的純鐵塊和平臺板上的純鐵條錯開，關閉磁性固持功能，鋁條對應位于純鐵塊的中間位置；將待加工的蜂窩芯材料工件鋪設于平臺板上，提取鐵粉容器到工件上方，打開開關機構，將鐵粉容器內的鐵粉均勻撒入工件的蜂窩腔中，鐵粉達到一定厚度后關閉鐵粉容器的開關機構；然后，驅使磁性件在底座上表面的凹槽中移動，使純鐵塊與純鐵條對齊，磁鋼的磁力線穿透純鐵塊、純鐵條和鐵粉，形成閉環，打開磁性固持功能，鐵粉在磁力作用下緊密附著到平臺板表面，產生對蜂窩芯材料工件蜂窩腔表面的吸漲力和摩擦力，將工件固持，移開鐵粉容器開始加工；控制系統指令吸塵裝置開始工作，并根據加工程序控制五軸頭驅動刀具進行五軸聯動加工工件，在加工過程中產生的粉塵由吸塵器通過吸塵腔開口吸走；加工結束，驅使磁性件滑移，使純鐵塊錯開純鐵條，這時磁力線不再通過鐵粉填充區域，而是在純鐵塊、純鐵條和磁鋼塊形成閉合回路，從而達到關閉鐵粉區域磁場的目的，關閉磁性固持功能，待移走工件后回收鐵粉。?