[發(fā)明專利]一種銑拋一體化裝備及加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110453859.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN113199257A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張振宇;李玉彪;孟凡寧;劉冬冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23P23/04
• 分類號(hào): B23P23/04;B24B1/00;B24B29/02;B24B57/02;B23Q11/10;B23Q3/155
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 修睿;李洪福

1.一種銑拋一體化裝備，其特征在于，包括床身、安裝在床身上的五軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)以及刀具選取機(jī)構(gòu)，所述五軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)包括用于調(diào)整刀具空間位姿的刀具位移機(jī)構(gòu)和用于調(diào)整待修整工件空間位姿的工件位姿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述刀具選取機(jī)構(gòu)包括安裝在床身上的銑刀刀庫、拋光輪庫和換刀器，所述換刀器用于刀具更換，所述刀具位移機(jī)構(gòu)包括主軸箱，所述主軸箱內(nèi)安裝有用于安裝刀具的主軸，所述主軸箱上還開設(shè)若干用于噴射切削液和拋光液的孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑拋一體化裝備，其特征在于，所述刀具位移機(jī)構(gòu)包括X軸平移機(jī)構(gòu)、Y軸平移機(jī)構(gòu)以及所述主軸箱，所述工件位姿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括擺動(dòng)工作臺(tái)以及帶有夾具的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，所述X軸平移機(jī)構(gòu)安裝于床身構(gòu)成X軸平移自由度，所述Y軸平移機(jī)構(gòu)安裝于X軸平移機(jī)構(gòu)構(gòu)成Y軸平移自由度，所述主軸箱安裝于Y軸平移機(jī)構(gòu)構(gòu)成Z軸平移自由度，所述擺動(dòng)工作臺(tái)安裝于床身構(gòu)成Y軸旋轉(zhuǎn)自由度，所述帶有夾具的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)安裝于擺動(dòng)工作臺(tái)構(gòu)成Z軸旋轉(zhuǎn)自由度，所述床身、X軸平移機(jī)構(gòu)、Y軸平移機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)工作臺(tái)、夾具及旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、主軸箱共同構(gòu)成五軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，并由數(shù)控系統(tǒng)集成控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銑拋一體化裝備，其特征在于，擺動(dòng)工作臺(tái)可繞Y軸在-90°～+90°之間旋轉(zhuǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銑拋一體化裝備，其特征在于，所述主軸箱底部開設(shè)有拋光液噴射孔和切削液噴射孔，所述拋光液噴射孔的孔徑小于切削液噴射孔的孔徑，拋光液噴射孔通過管路與拋光液泵和拋光液過濾循環(huán)系統(tǒng)相連，切削液噴射孔通過管路與切削液泵和切削液過濾循環(huán)系統(tǒng)相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑拋一體化裝備，其特征在于，所述銑刀刀庫為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，圓環(huán)上布有銑刀安裝位，各個(gè)銑刀安裝位上安裝加工所需的各類銑刀。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的銑拋一體化裝備，其特征在于，所述拋光輪庫為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，圓環(huán)上布有拋光輪安裝位，各個(gè)拋光輪安裝位上可以安裝加工所需的各類拋光輪。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的銑拋一體化裝備，其特征在于，所述拋光輪庫與銑刀刀庫同心，二者均安裝在床身，并能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)位置由數(shù)控系統(tǒng)控制，所述換刀器安裝于床身，且置于拋光輪庫中心位置處，換刀器由數(shù)控系統(tǒng)控制。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的銑拋一體化裝備，其特征在于，所述銑刀包括盤銑刀、端面銑刀、成型銑刀、球頭銑刀、鼓銑刀；所述拋光輪包括布拋光輪、毛拋光輪、聚氨酯拋光輪、砂紙拋光輪、金剛石拋光輪、樹脂拋光輪。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑拋一體化裝備，其特征在于，床身上能夠被切削液和拋光液觸及的機(jī)構(gòu)的表面均涂有疏水、疏油、抗腐蝕的高分子材料或塑料涂層。

10.一種復(fù)雜曲面高性能零件銑拋一體化加工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、將工件夾裝在帶有夾具的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上；

步驟2、數(shù)控系統(tǒng)控制X軸平移機(jī)構(gòu)、Y軸平移機(jī)構(gòu)、主軸箱將主軸運(yùn)動(dòng)至換刀器處的換刀位點(diǎn)，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)控制銑刀刀庫將銑削加工所需的銑刀轉(zhuǎn)至換刀器處的換刀位點(diǎn)，然后數(shù)控系統(tǒng)控制換刀器將銑削加工所需的銑刀安裝在主軸；

步驟3、數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)切削液泵，切削液從切削液噴射孔噴出，進(jìn)行銑削加工，加工過程中根據(jù)加工需求按照步驟2更換銑刀；

步驟4、銑削加工結(jié)束后，數(shù)控系統(tǒng)控制X軸平移機(jī)構(gòu)、Y軸平移機(jī)構(gòu)、主軸箱將主軸運(yùn)動(dòng)至換刀器處的換刀位點(diǎn)，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)控制拋光輪庫將拋光過程所需的拋光輪轉(zhuǎn)至換刀器處的換刀位點(diǎn)；然后數(shù)控系統(tǒng)控制換刀器將拋光過程所需的拋光輪安裝在主軸；

步驟5、數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)拋光液泵，拋光液從拋光液噴射孔噴出，進(jìn)行拋光過程，拋光過程中根據(jù)拋光需求按照步驟4更換拋光輪；

銑拋過程中，數(shù)控系統(tǒng)基于復(fù)雜曲面高性能零件的形貌控制五軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。