CN103252525A - 一种工件表面加工方法及多轴龙门铣床 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种工件表面加工方法，自动实现不同宽度工件表面加工的一次完成，不再需要往复式的进给过程，提高了生产效率，保障产品品质，使其产品满足市场需求；通过改变铣刀轴的个数可呈多倍提高加工效率；本发明还提供一种实现该方法的多轴龙门铣床，总分式控制系统调控，提高了生产效率，有效节约成本，铣床采用前后错位排列多轴铣刀轴设计，结构设计合理，设计方式灵活，满足不同尺寸的中大型工件表面一次性加工，使用方便；手动及伺服控制任意选择设计，满足多种使用需求，其加工精度高，效果明显且过程持续性强，节约原材料且能耗很低；调控式工控过程满足不同需求，确保加工过程自动的、连续的、有效的完成并节约资源。

Description

一种工件表面加工方法及多轴龙门铣床

技术领域

本发明涉及铣床技术领域，尤其涉及一种工件表面加工方法，更涉及一种实现该方法的多轴龙门铣床。

背景技术

铣床指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动，工件（和）铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。铣床根据其用途与加工工件的不同分别不同系列，传统的龙门铣床都只有一个铣刀轴，限制了铣刀刀头也只有一个，在加工一些大型工件的时候，因其工件的平面尺寸过大，单轴铣刀只能通过往复式的来回运动实现工件的表面加工，这样就造成其加工的工作效率非常低，影响工件的加工数量，无法满足市场需求，而且传统的铣床都是依靠人工调节来实现加工过程控制，操作死板，浪费大量的人力物力资源。

改变传统的制造模式，需要一体化成型的高效设备来实现，尤其不同尺寸的加工工件都需要同步传动并一次加工完成，为了满足不同尺寸的加工工件都能实现此一加工过程，更需要一种可自动调控的铣床装置实现加工尺寸的灵活设定。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种工件表面加工方法，满足不同尺寸的加工工件一次实现表面加工过程，提高了生产效率，保障产品品质，使其产品满足市场需求；本发明还提供一种实现该方法的多轴龙门铣床，手动调节与伺服控制系统任意选择，多轴联动的铣刀轴满足不同尺寸工件加工的任意选择，设计灵活，操作方便，大大提高生产效率。

为有效解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种工件表面加工方法，该工艺包括以下步骤：

（1）设置一多轴龙门铣床，该多轴龙门铣床由工作台、驱动装置、升降系统及多组带有刀头的铣刀轴组成，所述铣刀轴固定在所述升降系统上；

（2）所述驱动装置由一组或多组驱动电机组成，所述工作台还包括一联动的传动机构；

（3）将待加工工件放置并固定在所述工作台上，所述升降系统根据工件厚度自动/手动调节所述铣刀轴高度，使其对工件表面紧密接触；

（4）所述工作台通过传动机构带动加工工件定位传送；

（5）根据所述工件的大小设置并选择不同数量的铣刀轴，所述驱动装置驱动所述铣刀轴的刀头旋转加工；

（6）上述步骤（4）、（5）同时进行，组合实现工件的表面加工。

特别的，所述步骤（1）还包括步骤（1-1）：

所述升降系统由门架结构组成，该门架结构包括两侧的立柱及中间的横梁，所述铣刀轴固定在所述横梁上，且可任意设置不少于两组铣刀轴，该升降系统可由立柱支撑并传动横梁实现整体升降，或直接在所述铣刀轴与横梁的连接端设置升降杆实现铣刀轴单独升降。

特别的，所述步骤（1）还包括步骤（1-2）：

所述铣刀轴数量可根据加工工件的平面尺寸大小选择性设定，所述加工工件可在多组铣刀轴的同步加工下一次性完成表面加工处理，所述铣刀轴可分别设置独立的手动调节装置或自动控制装置来实现铣刀轴的功能参数调节或设定。

特别的，所述步骤（2）还包括以下步骤：

所述驱动装置分别设置多组对对应的驱动电机独立实现铣刀轴的驱动，或设置一组驱动电机同时驱动多组铣刀轴完成铣刀轴的功能实现，所述传动机构由传动马达及传动架组成，所述传动架直接与所述工作台联动带动所述工件的定位传输。

特别的，所述步骤（6）还包括以下步骤：

所述升降系统带动所述铣刀轴垂直移动，工作台带动加工工件纵向移动，整体实现加工工件的全面覆盖，所述铣刀轴的数量直接覆盖所述加工工件的上表面，所述铣刀轴无需往复式运动，一次性完成并实现加工工件的表面加工。

一种实现上述加工方法的多轴龙门铣床，包括一机架，所述机架上包括一工作台，该工作台上包括驱动装置、升降系统及一组或多组铣刀轴，所述铣刀轴直接与所述升降系统连接；所述升降系统包括两侧的立柱及横梁，所述横梁直接与所述立柱连接，所述铣刀轴设置在所述横梁上。

特别的，所述工作台还包括一传动机构，该传动机构由传动链轮、传动马达及传动轨道组成，所述传动链轮通过传动马达驱动实现传动轨道的进给式运动。

特别的，所述驱动装置一侧还包括一控制装置，所述控制装置由手动调节轮或自动控制系统组成；所述自动控制系统包括一伺服控制器。

特别的，所述升降系统由升降机构组成，所述升降机构包括直立式的升降立柱或上下传导的升降杆，所述升降机构还包括一组或多组配重。

特别的，所述铣刀轴有后端的固定轴及前端的铣刀头组成，且多组铣刀轴前后错位排列设置在所述横梁上。

本发明的有益效果：自动实现不同宽度工件表面加工的一次完成，不再需要往复式的进给过程，提高了生产效率，保障产品品质，使其产品满足市场需求；通过改变铣刀轴的个数可呈多倍提高加工效率；通过改变铣刀轴的个数可呈多倍提高加工效率；本发明还提供一种实现该方法的多轴龙门铣床，总分式控制系统调控，提高了生产效率，有效节约成本，铣床采用前后错位排布多轴铣刀轴设计，结构设计合理，设计方式灵活，满足不同尺寸的中大型工件表面加工，使用方便；手动及伺服控制任意选择设计，满足多种使用需求，其加工精度高，效果明显且过程持续性强，节约原材料且能耗很低；调控式工控过程满足不同需求，实现产品尺寸及形状自动可调，确保加工过程自动的、连续的、有效的完成；替代传统的人工或半自动化的加工方式，节约资源。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明公开的多轴龙门铣床组成结构示意图；

图2是本发明公开的多轴龙门铣床侧视图；

图3是本发明公开的工件表面加工方法流程图。

其中：

001工作台，002驱动装置，003立柱，004铣刀轴，005横梁，006传动机构，007驱动电机，008传输轨道，009控制装置。

具体实施方式

实施例：

如图1、2及图3所示，本实施例中的工件表面加工方法包括以下步骤：

（1）设置一多轴龙门铣床，该多轴龙门铣床由工作台001、驱动装置002、升降系统及多组带有刀头的铣刀轴004组成，所述铣刀轴004固定在所述升降系统上；所述升降系统由门架结构组成，该门架结构包括两侧的立柱003及中间的横梁005，所述铣刀轴004固定在所述横梁005上，且可任意设置不少于两组铣刀轴004，该升降系统可由立柱003支撑并传动横梁005实现整体升降，或直接在所述铣刀轴004与横梁005的连接端设置升降杆实现铣刀轴004单独升降。所述铣刀轴004数量可根据加工工件的平面尺寸大小选择性设定，所述加工工件可在多组铣刀轴004的同步加工下一次性完成表面加工处理，所述铣刀轴004可分别设置独立的控制装置（手动调节装置或自动控制装置）009来实现铣刀轴004的功能参数调节或设定。

（2）所述驱动装置002由一组或多组驱动电机007组成，所述工作台001还包括一联动的传动机构006；所述驱动装置002分别设置多组对对应的驱动电机独立实现铣刀轴004的驱动，或设置一组驱动电机同时驱动多组铣刀轴004完成铣刀轴004的功能实现，所述传动机构006由传动马达及传动架组成，所述传动架直接与所述工作台001联动带动所述工件的定位传输。

（3）将待加工工件放置并固定在所述工作台001上，所述升降系统根据工件厚度自动/手动调节所述铣刀轴004高度，使其对工件表面紧密接触；

（4）所述工作台001通过传动机构006带动加工工件定位传送；

（5）根据所述工件的大小设置并选择不同数量的铣刀轴004，所述驱动装置002驱动所述铣刀轴004的刀头旋转加工；

（6）上述步骤（4）、（5）同时进行，组合实现工件的表面加工。所述升降系统带动所述铣刀轴004垂直移动，工作台001带动加工工件纵向移动，整体实现加工工件的全面覆盖，所述铣刀轴004的数量直接覆盖所述加工工件的上表面，所述铣刀轴004无需往复式运动，一次性完成并实现加工工件的表面加工。

如图1及图2所示，本实施例公开一种实现上述加工方法的多轴龙门铣床，包括一机架，所述机架上包括一工作台001，该工作台001上包括驱动装置002、升降系统及一组或多组铣刀轴004，所述铣刀轴004直接与所述升降系统连接；所述升降系统包括两侧的立柱003及横梁005，所述横梁005直接与所述立柱003连接，所述铣刀轴004设置在所述横梁005上。

所述工作台还包括一传动机构006，该传动机构006由传动链轮、传动马达及传动轨道008组成，所述传动链轮通过传动马达驱动实现传动轨道008的进给式运动。所述驱动装置002一侧还包括一控制装置009，所述控制装置009由手动调节轮或自动控制系统组成；所述自动控制系统包括一伺服控制器。所述升降系统由升降机构组成，所述升降机构包括直立式的升降立柱003或上下传导的升降杆，所述升降机构还包括一组或多组配重。所述铣刀轴004有后端的固定轴及前端的铣刀头组成，且多组铣刀轴004前后错位排列设置在所述横梁005上。

该实施例的主要技术应用：

1、铣刀轴004多轴联动技术：因为加工工件尺寸不一样，一个铣刀轴004需要往复式运动才能完成工件的表面加工，本实施例中，在横梁005上设置多个并列排布的铣刀轴004，并确保其同步实现铣刀功能，可根据工件的尺寸大小任意选择其中的多个铣刀轴004在工件表面的尺寸范围内同步工作，当工件进给传输时，可一次完成加工，无需往复式运作，有效节约时间，提高加工效率。

2、自动化控制技术：单机独立运作或一体式生产线设计，采用总-分格局的伺服控制系统，主体控制生产流程，单机分别实现多工序的智能调控，两相结合将表面加工工艺智能化实现，打破传统人工控制的制造格局，节约人力物力资源，合理控制成本。

3、手动调节功能：在满足一次加工功能实现的前提下，为了控制铣床本身的制造成本，亦可直接设置手动调节轮实现铣刀轴004的上下调节及铣刀轴004的独立选择。

本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工件表面加工方法，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

（1）设置一多轴龙门铣床，该多轴龙门铣床由工作台、驱动装置、升降系统及多组带有刀头的铣刀轴组成，所述铣刀轴固定在所述升降系统上；

（2）所述驱动装置由一组或多组驱动电机组成，所述工作台还包括一联动的传动机构；

（3）将待加工工件放置并固定在所述工作台上，所述升降系统根据工件厚度自动/手动调节所述铣刀轴高度，使其对工件表面紧密接触；

（4）所述工作台通过传动机构带动加工工件定位传送；

（5）根据所述工件的大小设置并选择不同数量的铣刀轴，所述驱动装置驱动所述铣刀轴的刀头旋转加工；

（6）上述步骤（4）、（5）同时进行，组合实现工件的表面加工。

2.根据权利要求1所述的工件表面加工方法，其特征在于，所述步骤（1）还包括步骤（1-1）：

所述升降系统由门架结构组成，该门架结构包括两侧的立柱及中间的横梁，所述铣刀轴固定在所述横梁上，且可任意设置不少于两组铣刀轴，该升降系统可由立柱支撑并传动横梁实现整体升降，或直接在所述铣刀轴与横梁的连接端设置升降杆实现铣刀轴单独升降。

3.根据权利要求1所述的工件表面加工方法，其特征在于，所述步骤（1）还包括步骤（1-2）：

所述铣刀轴数量可根据加工工件的平面尺寸大小选择性设定，所述加工工件可在多组铣刀轴的同步加工下一次性完成表面加工处理，所述铣刀轴可分别设置独立的手动调节装置或自动控制装置来实现铣刀轴的功能参数调节或设定。

4.根据权利要求1所述的工件表面加工方法，其特征在于，所述步骤（2）还包括以下步骤：

所述驱动装置分别设置多组对对应的驱动电机独立实现铣刀轴的驱动，或设置一组驱动电机同时驱动多组铣刀轴完成铣刀轴的功能实现，所述传动机构由传动马达及传动架组成，所述传动架直接与所述工作台联动带动所述工件的定位传输。

5.根据权利要求1所述的工件表面加工方法，其特征在于，所述步骤（6）还包括以下步骤：

所述升降系统带动所述铣刀轴垂直移动，工作台带动加工工件纵向移动，整体实现加工工件的全面覆盖，所述铣刀轴的数量直接覆盖所述加工工件的上表面，所述铣刀轴无需往复式运动，一次性完成并实现加工工件的表面加工。

6.一种实现权利要求1所述加工方法的多轴龙门铣床，包括一机架，其特征在于，所述机架上包括一工作台，该工作台上包括驱动装置、升降系统及一组或多组铣刀轴，所述铣刀轴直接与所述升降系统连接；所述升降系统包括两侧的立柱及横梁，所述横梁直接与所述立柱连接，所述铣刀轴设置在所述横梁上。

7.根据权利要求6所述的多轴龙门铣床，其特征在于，所述工作台还包括一传动机构，该传动机构由传动链轮、传动马达及传动轨道组成，所述传动链轮通过传动马达驱动实现传动轨道的进给式运动。

8.根据权利要求6所述的多轴龙门铣床，其特征在于，所述驱动装置一侧还包括一控制装置，所述控制装置由手动调节轮或自动控制系统组成；所述自动控制系统包括一伺服控制器。

9.根据权利要求6所述的多轴龙门铣床，其特征在于，所述升降系统由升降机构组成，所述升降机构包括直立式的升降立柱或上下传导的升降杆，所述升降机构还包括一组或多组配重。

10.根据权利要求6所述的多轴龙门铣床，其特征在于，所述铣刀轴有后端的固定轴及前端的铣刀头组成，且多组铣刀轴前后错位排列设置在所述横梁上。

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