[發(fā)明專利]一種大型橋式龍門混合加工機(jī)床及其加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710368746.1
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107214523A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方成剛;張金;黃筱調(diào)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工大數(shù)控科技有限公司
• 主分類號(hào): B23P23/04
• 分類號(hào): B23P23/04;B23Q17/00
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙)32273
• 代理人: 蔣真

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大型橋式龍門混合加工機(jī)床及其加工方法，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)增材制造，也可以實(shí)現(xiàn)減材加工，同時(shí)具有在機(jī)檢測(cè)功能，屬于先進(jìn)制造裝備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

模具可分為鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具，由于模具制造的多樣性、復(fù)雜性和適用性，模具工業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分。而模具制造設(shè)備是裝備制造工業(yè)的重量分支，國(guó)家也明確提出了加大裝備工業(yè)的開(kāi)發(fā)力度，推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的重要方針。模具工業(yè)屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，高精度模具同樣進(jìn)入高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)類別，相關(guān)生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，列入高新技術(shù)企業(yè)。模具的開(kāi)發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。

近年來(lái)，我國(guó)模具行業(yè)快速發(fā)展，部分細(xì)分領(lǐng)域如汽車制造業(yè)、IT制造業(yè)的發(fā)展，拉動(dòng)了中國(guó)模具行業(yè)的迅速壯大，模具檔次逐步提高，裝備提升能力較好。一方面，用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。另一方面，隨著工業(yè)體系發(fā)展的進(jìn)一步完善，大型模具等非傳統(tǒng)產(chǎn)品的需求亦越來(lái)越廣泛，如風(fēng)電葉片模具、游艇底座，超大型輪胎等等制造等，該類大型模具因?yàn)轶w積非常大，長(zhǎng)度可達(dá)到100m以上，制造周期比較長(zhǎng)，對(duì)于裝備的要求也非常高。終端客戶的產(chǎn)品的生產(chǎn)周期就難以控制，制造成本增加，影響行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

隨著新型裝備制造行業(yè)的發(fā)展，滿足增減材制造，并實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，亟需開(kāi)發(fā)一種大型橋式龍門混合加工機(jī)床，有效開(kāi)發(fā)新型的模具并實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為一種大型橋式龍門混合加工機(jī)床及其加工方法，基于增材制造、減材制造和在機(jī)測(cè)量方法，形成混合機(jī)構(gòu)單元，結(jié)合龍門加工設(shè)備基本結(jié)構(gòu)情況而開(kāi)發(fā)一種新型加工裝備。在一個(gè)機(jī)床上，通過(guò)更換不同的執(zhí)行單元，調(diào)用內(nèi)嵌的可重構(gòu)軟件工具包，采用指定的工藝實(shí)施方案，在整個(gè)產(chǎn)品的加工工序范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)加工，最終達(dá)成客戶的需求。

一種大型橋式龍門混合加工機(jī)床，包括：基礎(chǔ)(1)、工作走廊(2)、床身(3)、X軸進(jìn)給系統(tǒng)(4)、橫梁(5)、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)(8)、溜板(7)、方滑枕(11)、Z軸進(jìn)給系統(tǒng)(12)、C軸進(jìn)給系統(tǒng)、A軸進(jìn)給系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)接口(13)和執(zhí)行單元庫(kù)(15)，床身(3)設(shè)置在基礎(chǔ)(1)上，基礎(chǔ)(1)兩側(cè)設(shè)有工作走廊(2)，X軸進(jìn)給系統(tǒng)(4)設(shè)置在床身(3)上，X軸進(jìn)給系統(tǒng)(4)上設(shè)有橫梁(5)，橫梁(5)上設(shè)有溜板(7)，上方滑枕(11)和Z軸進(jìn)給系統(tǒng)(12)設(shè)置在溜板(7)上，執(zhí)行單元庫(kù)(15)設(shè)置在基礎(chǔ)(1)上，X軸進(jìn)給系統(tǒng)(4)、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)(8)和Z軸進(jìn)給系統(tǒng)(12)分別與X軸運(yùn)動(dòng)拖鏈(6)、Y軸運(yùn)動(dòng)拖鏈(9)和Z軸運(yùn)動(dòng)拖鏈(10)相連，方滑枕(11)底部設(shè)有執(zhí)行機(jī)構(gòu)接口(13)，方滑枕(11)連接C軸進(jìn)給系統(tǒng)和A軸進(jìn)給系統(tǒng)。

所述執(zhí)行單元庫(kù)(15)中包括減材制造單元(14)、增材制造單元(16)、在機(jī)測(cè)量單元(17)，通過(guò)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)需求，可以與執(zhí)行機(jī)構(gòu)接口(13)進(jìn)行安裝，滿足加工的需求。

所述執(zhí)行單元庫(kù)(15)包括執(zhí)行單元庫(kù)平臺(tái)(18)、執(zhí)行單元庫(kù)安裝平臺(tái)(19)、執(zhí)行單元庫(kù)縱向運(yùn)動(dòng)(20)和執(zhí)行單元庫(kù)橫向運(yùn)動(dòng)方向(21)，所述執(zhí)行單元庫(kù)平臺(tái)(18)上設(shè)有執(zhí)行單元庫(kù)縱向運(yùn)動(dòng)(20)和執(zhí)行單元庫(kù)橫向運(yùn)動(dòng)方向(21)，執(zhí)行單元庫(kù)安裝平臺(tái)(19)設(shè)置在執(zhí)行單元庫(kù)縱向運(yùn)動(dòng)(20)上。

所述床身(3)、橫梁(5)、溜板(7)和方滑枕(11)采用米漢納鑄鐵(也可用焊接件)安裝，鑄件內(nèi)腔系蜂巢式復(fù)合排列結(jié)構(gòu)，均經(jīng)時(shí)效及二次回火處理，消除殘留內(nèi)應(yīng)力使材質(zhì)穩(wěn)定，確保工件加工精度的穩(wěn)定及機(jī)床壽命。

所述X軸進(jìn)給系統(tǒng)(4)通過(guò)可消隙的斜齒輪齒條驅(qū)動(dòng)，滿足高精度移動(dòng)要求；所述Y軸進(jìn)給系統(tǒng)(8)通過(guò)中心卸荷的三導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，結(jié)合可消隙的斜齒輪齒條驅(qū)動(dòng)，滿足不同執(zhí)行單元的運(yùn)動(dòng)需求；所述Z軸進(jìn)給系統(tǒng)12()通過(guò)2組直線導(dǎo)軌或者以上的直線導(dǎo)軌，結(jié)合滾珠絲杠，滿足不同執(zhí)行單元的運(yùn)動(dòng)需求。

所述執(zhí)行單元庫(kù)(15)是設(shè)備的執(zhí)行單元存儲(chǔ)庫(kù)。內(nèi)部包括增材制造單元、測(cè)量系統(tǒng)單元以及其他減材單元。該類設(shè)備與執(zhí)行機(jī)構(gòu)接口可進(jìn)行接觸安裝并固定。

一種利用所述的大型橋式龍門混合加工機(jī)床進(jìn)行加工的方法，其特征是包括以下步驟：