[實(shí)用新型]超大薄壁零件五軸數(shù)控加工系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201621305611.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN206848793U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方發(fā)成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都市瑞馳精工機(jī)械制造有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G05B19/401
• 分類號(hào): G05B19/401
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超大薄壁零件五軸數(shù)控加工系統(tǒng)。

背景技術(shù)

某裝置上的大型薄壁件加工均使用國產(chǎn)高強(qiáng)度鋁合金預(yù)拉伸板材，毛坯厚度 300mm。加工成型后成品為直徑Φ3000mm，壁厚5mm回轉(zhuǎn)體薄壁結(jié)構(gòu)件，側(cè)壁沿裝配關(guān)系，水平面對(duì)稱開出到根部腹板的豁口，使側(cè)壁圓環(huán)形成上下孤立突緣，其外形圓度形位公差≦Φ0.05mm，如附圖1～3所示。成品受疲勞強(qiáng)度影響，加工表面不允許接刀差，且表面粗糙度Ra3.2以內(nèi)，腹板孔位置度≦0.05mm，配合精度IT6級(jí)，具有結(jié)構(gòu)尺寸大，剛性差，精度高，機(jī)加難度大等特點(diǎn)。

用于處理零件的傳統(tǒng)機(jī)床是手動(dòng)操作，因此零件的精密度取決于操作者的技能和專長。為了減小操作者的作用，發(fā)展了計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)機(jī)床。CNC機(jī)床使用時(shí)，由操作者將用于與根據(jù)要求切削零件的指令輸入計(jì)算機(jī)，將所需的工具加載到機(jī)床，剩余的工作有計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行。典型的CNC機(jī)床支撐沿兩個(gè)軸或者三個(gè)軸的平移。技術(shù)上的新進(jìn)展已經(jīng)引起五軸CNC機(jī)床的發(fā)展。但是，五軸數(shù)控的技術(shù)應(yīng)用仍然僅限于少數(shù)大型國有軍工企業(yè)，在國內(nèi)機(jī)械加工企業(yè)中使用上極少，且尤其是在加工超大薄壁零件時(shí)，目前的五軸加工技術(shù)還不能達(dá)到其生產(chǎn)精度要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種超大薄壁零件五軸數(shù)控加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)增加了檢測數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊和輔助計(jì)算機(jī)模塊，引入了五軸加工非接觸性在線檢測功能，通過調(diào)用檢測數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的測量宏程序，對(duì)加工中的零件進(jìn)行測量，然后與輔助計(jì)算機(jī)模塊編制的實(shí)時(shí)在線生產(chǎn)檢測程序進(jìn)行比較，通過機(jī)器“視覺”和逆向數(shù)模對(duì)比實(shí)施誤差監(jiān)控，由CNC中控模塊對(duì)刀具路徑進(jìn)行補(bǔ)償，最終產(chǎn)品達(dá)到加工精度。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

超大薄壁零件五軸數(shù)控加工系統(tǒng)，包括工作臺(tái)、CNC中控模塊、控制器和伺服系統(tǒng)，在所述工作臺(tái)安裝在移動(dòng)基座上，工件固定在工作臺(tái)的工作面上，在工作臺(tái)的上方設(shè)有主軸且刀具安裝在主軸上，伺服系統(tǒng)與主軸和移動(dòng)基座連接并向主軸、移動(dòng)基座和刀具提供工作動(dòng)力，所述CNC中控模塊與伺服系統(tǒng)之間進(jìn)行單向通訊并控制主軸、移動(dòng)基座和刀具的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)過程，所述刀具與控制器進(jìn)行單向通訊并將刀具的移動(dòng)路徑信息單向發(fā)送給所述CNC中控模塊，其特征在于：所述CNC中控模塊分別與檢測數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊和輔助計(jì)算機(jī)模塊進(jìn)行雙向通訊，檢測數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊被配置為測量宏程序的存儲(chǔ)庫，輔助計(jì)算機(jī)模塊被配置為編制實(shí)時(shí)在線生產(chǎn)檢測程序。

進(jìn)一步地，系統(tǒng)還包括識(shí)別裝置和記錄裝置，所述CNC中控模塊分別與識(shí)別裝置和記錄裝置進(jìn)行單向通訊；

所述識(shí)別裝置被配置為對(duì)工件編號(hào)和/或工件的生產(chǎn)操作號(hào)碼識(shí)別；

所述記錄裝置被配置為記錄選自下組的至少一個(gè)的數(shù)據(jù)輸入，該組包括：

工件的加工動(dòng)作過程時(shí)間指示、速度以及工作參數(shù)；

工件的裝載時(shí)間或卸載時(shí)間；

異常的長時(shí)間等待空閑時(shí)間；

故障時(shí)間；

耗材工具的磨損時(shí)間和磨損量；以及以上任意組合。

進(jìn)一步地，系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)采集裝置，所述CNC中控模塊與數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行單向通訊，識(shí)別裝置和記錄裝置分別與數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行單向通訊；

所述數(shù)據(jù)采集裝置用于采集選自下組的至少一個(gè)輸入數(shù)據(jù)，該組包括：

由所述識(shí)別裝置識(shí)別的數(shù)據(jù)；

由所述記錄裝置記錄的數(shù)據(jù)；

所述工件的加工動(dòng)作過程；

所述工件的裝載空閑時(shí)間；

成型的工件的最終質(zhì)量；

“故障”原因；

異常的長時(shí)間等待空閑時(shí)間的原因；

建立時(shí)間；

操作員ID；

生產(chǎn)批號(hào)；以及以上任意組合。

進(jìn)一步地，系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)裝置，所述CNC中控模塊和數(shù)據(jù)采集裝置分別與存儲(chǔ)裝置進(jìn)行單向通訊；

所述存儲(chǔ)裝置被配置為用于存儲(chǔ)選自下組的至少一個(gè)條目，該組包括：

非過程依賴的所有數(shù)據(jù)；

所有過程依賴數(shù)據(jù)，包括：記錄的數(shù)據(jù)、輸入的數(shù)據(jù)、從所述數(shù)據(jù)采集裝置獲取的數(shù)據(jù)以及所有計(jì)算的和評(píng)估的信息；

更新的工件的性能；以及以上任意組合。

本實(shí)用新型的有益效果是：