CN105817888A - 一种数控钻铣复合加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控钻铣复合加工工艺，机床上的加工装置组件的具体包括钻孔装置、去毛刺装置、工件箱、顶尖机构以及刀轴箱，在床身上安装有水平纵向设置的导轨，该导轨上间隔安装有钻孔装置和去毛刺装置，在去毛刺装置侧边安装有一翻转机械手，钻孔装置的加工轴为水平横向设置；在床身上的横向另一端安装有一刀轴箱，该到刀轴箱用于安装铣刀，刀轴箱的加工轴为水平纵向设置；在刀轴箱内侧的床身上安装有一顶尖机构；顶尖机构上方调节安装有一工件箱。本发明将工件从毛坯件经过定位铣、钻、去毛刺，直至加工成为最终产品，加工精度高，效率高，保证最佳的质量并且较高的产品合格率。

Description

一种数控钻铣复合加工工艺

技术领域

本发明涉及车轮加工技术领域，具体是指一种数控钻铣复合加工工艺。

背景技术

随着机械自动化技术的快速发展，机械自动化生产正在逐步取代传统人工生产，并且逐步向集成化的加工设备方向发展。传统的多设备流水线生产需要的操作人员多，操作方法复杂，占地面积大，生产成本较高。

经过检索，发现以下相近领域的已公开专利文件：

一种车钻铣复合机床(CN205057505U)，其包括机身，以及两个用于夹持工件旋转的液压卡盘，两者共同由主轴电机驱动而同步旋转，进给总成包括横向滑轨及竖向滑板，横向滑轨经横向导轨固定于机身上，竖向滑板经竖向导轨固定于横向滑轨上，车钻总成包括一个由竖向滑板支撑固定的刀架，刀架上固定有两组分别位于两液压卡盘上方的刀具，所述的刀具为车刀、钻头及钻铣头。其结构较为简单，将车、钻及铣功能复合于一体，可连续性的对工件进行车钻工艺处理，中间无需更换刀具，无需对工件位置进行调换，具有加工效率高，节省人力成本等优点。

一种法兰数控成套生产线(CN105058068A)，具体是一种法兰数控成套生产线，所述生产线由原料进口到成品，依次经过设备包括数控测长切断设备、送料机构，送料机构中设置有模锻机或滚压成型机；所述送料机构的出料端设置有焊接回转盘，焊接回转盘处设置有搬运机器人手臂；所述焊接回转盘的后方设置数控龙门式车钻铣复合机床；所述焊接回转盘的平行位置设置有自动堆码机。本方案还提供了全新的优化结构的生产线布局，并且通过工艺的改进，提高产品的生产速度的质量，给企业带来了巨大的经济效益，适合大规模推广使用。

一种加工法兰的车钻铣复合机床(CN105058060A)，包括机床的床身、床身上设置工作台及工作台底座，工作台的上方设置立柱、横梁，所述工作台的上方设置双柱式对称结构，横梁为定梁式；所述床身的两侧设有导轨，导轨上设有立柱支撑起加工床头；所述床身上还设有C轴箱、刀架、伺服进给系统、工作台夹紧系统、液压系统、按钮站；所述机床有一个垂直刀架，采用双滑枕结构，右边为车削滑枕刀架、左边为铣削滑枕刀架。本机床基础件为整体铸造结构，机床具有高强度、高刚度、高抗振性、高吸振性的特性。本发明还具有控制轴数多、功能全、可靠性高、稳定性能好等多个优点。

经过对比，本专利申请与已公开的现有相比存在较大区别，并且具有较好的技术效果。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种数控钻铣复合加工工艺，旨在于降低员工劳动强度，完善加工工艺，满足客户要求，提高生产效率及加工精度。

一种数控钻铣复合加工工艺，其特征在于：步骤为：

⑴上料，待加工的工件放置在工件托盘上，工件托盘由送料架送入防护罩内；

⑵送料，工件箱抓取上料托盘上的待加工工件；

⑶定位，工件箱带动工件平移到达顶尖机构上端，工件箱下压，将工件平放准确固定在顶尖机构与工件箱之间；

⑷铣槽，刀轴箱带动刀轴上的铣刀转动，对工件外周进行加工制出方形刀槽；

⑸钻孔，完成铣槽加工后，工件箱带动上移离开顶尖机构，平移到钻孔装置的位置，钻孔装置调节到与工件对应位置，进行钻孔加工；

⑹双面去毛刺，完成钻孔之后，工件箱带动工件上移，去毛刺机构移动到工件箱下方，工件箱再次下移，去毛刺机构去除工件下端的毛刺；

去除一面的工件毛刺后，工件箱带动工件移动，将工件放置在翻转机械手上，翻转机械手带动工件进行180°翻转，工件箱再次抓取工件移动，去毛刺机构去除工件另一面的毛刺；

⑺完成，完成去毛刺之后工件箱将加工完成的工件移动在工件托盘上，由送料架传送到防护罩外。

而且，步骤⑵送料时，工件箱根据送料架端部的位置检测开关获取的位置信号准确抓取工件。

而且，步骤⑶定位时，顶尖机构上所安装的位置检测开关准确定位工件的位置。

一种数控钻铣复合加工系统，其特征在于：使用的机床包括床身、送料机构、钻孔装置、去毛刺装置、工件箱、顶尖机构以及刀轴箱，在床身上安装有防护罩，防护罩内的床身上安装有加工装置组件，在防护罩的一侧安装有送料机构，送料机构上安装有上料托盘和放料托盘，放料托盘与上料托盘的结构相同，均用于定位输送工件。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用立式的工件抓取装置配合卧式刀轴、卧式钻轴从而能够实现钻、铣加工有效的集成在同一台机床内，有效节约空间。

2、本发明将工件从毛坯件经过定位铣、钻、去毛刺，直至加工成为最终产品，加工精度高，效率高，保证最佳的质量并且较高的产品合格率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明去掉防护罩之后的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的右视图；

图6为本实施例加工的工件结构示意图；

图7为图6的仰视图；

图8为工件箱调节装置结构示意图；

图9为图8的右视图。

附图标记：

1防护罩，2工件托盘，3送料机构，4床身，5液压装置，6排屑装置，7料箱，8电气柜，9钻孔装置,10去毛刺装置，11工件箱，12顶尖机构，13刀轴箱，14翻转机械手，15工件，

15-1齿牙，15-2方形刀槽，15-3圆形孔槽，15-4钻孔，

16竖直滑板，17电机，18安装板，19横向滑轨，20丝杠，21立柱，22滑板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种数控钻铣复合加工工艺，包括床身4、送料机构3、钻孔装置9、去毛刺装置10、工件箱11、顶尖机构12以及刀轴箱13，在床身4上安装有防护罩1，防护罩内的床身上安装有加工装置组件，防护罩防止机床的加工装置运转或产生的废屑飞溅伤及操作人员；在防护罩的一侧安装有送料机构3，送料机构上安装有上料托盘2和放料托盘，放料托盘与上料托盘的结构相同，均用于定位输送工件15，上料托盘用于放置未加工的毛坯工件，放料托盘用于放置加工完成的工件；

在机座下部安装有排屑装置6将加工产生的废屑输送到机床外，在排屑装置的出口放置一小车7收集废料，便于清理。

在床身外侧分别安装有液压装置5和电气柜8，液压装置通过油管连接机床上的液压机构，电气柜通过电路连接控制机床上的电气装置。

参见附图3至附图4所示，机床上的加工装置组件的具体包括钻孔装置9、去毛刺装置10、工件箱11、顶尖机构12以及刀轴箱13，

送料机构水平横向固装在床身上的横向一端，送料机构一端伸出防护罩外，在防护罩内部的送料机构另一端安装有一自动对齿检测开关(图中未标号)用于检测工件的齿牙方向确定加工工件的起始位置；

在内侧的床身上安装有水平纵向设置的导轨，该导轨上间隔安装有钻孔装置9和去毛刺装置10，在去毛刺装置侧边安装有一翻转机械手14，该钻孔装置的加工轴为水平横向设置，加工时，钻孔装置、去毛刺装置以及翻转机械手由电气柜控制在导轨上水平纵向移动。

床身内安装有主电机1FK7063-2AF71-1RG1，其扭矩为11NM，转速为3000，丝杠的规格为50mm，导轨的规格为45mm；钻刀轴滑板，电机1FK7063-2AF71-1RG1扭矩为11NM，转速为3000，丝杠的规格为50mm；去毛刺钻孔机构的电机1FK7042-2AF71-1RG1扭矩为3NM,转速为3000。

在床身上的横向另一端安装有一刀轴箱13，该到刀轴箱用于安装铣刀，根据具体的加工规格需要该刀轴箱可安装多种规格的铣刀，刀轴箱的加工轴为水平纵向设置；刀轴箱主轴电机EMT175F-11-500-3功率为11KW，转速为500r/min。

在刀轴箱内侧的床身上安装有一顶尖机构12，顶尖机构用于准确支撑定位工件；顶尖机构的径向一侧安装有一位置检测开关(图中未标号)，用于防止中途停止加工，再次启动时，上下托盘开槽位置一致，防止切到夹具。

在送料机构与刀轴箱之间的床身上端安装有一立柱21，该立柱上部水平横向固装有一横向滑轨19，横向滑轨中部安装一由伺服电机17驱动的丝杠20；在横向滑轨上导向安装有一竖直滑板16，该竖直滑板上导向安装有一安装板18，由伺服电机驱动丝杠带动安装板上下移动，安装板上固装有一工件箱11，工件箱由力矩电机驱动。横向滑轨中部的丝杠驱动竖直滑板横向往复移动，竖直滑板上端中部安装另一组电机和丝杠驱动竖直滑板上的安装板上下移动，工件箱下端用于定位抓取工件。

竖直滑板的电机1FK7063-2AF71-1HG1扭矩为11NM，转速为3000，丝杠的规格为50，导轨的规格为45mm；横向滑轨的电机1FK7063-2AF71-1RG1扭矩为11NM，转速为3000，丝杠的规格为50，导轨的规格为45mm。

本机床所加工的工件为非标定制齿轮，具体结构参见附图6至附图7所示，工件的主体为一外周制有齿牙15-1的齿轮，工件中心制有圆形通孔，在工件的外周间隔均布制有多组方形刀槽15-2，在间隔设置的方形刀槽之间的工件外周中部制有一圆形孔槽15-3，在圆形孔槽的中心制有一径向的钻孔15-4。

上述数控钻铣复合加工工艺的加工方法，步骤为：

⑴上料，待加工的工件放置在工件托盘上，工件托盘由送料机构送入防护罩内；

⑵送料，工件箱抓取上料托盘上的待加工工件，根据送料机构端部的位置检测开关获取的位置信号准确抓取工件；

⑶定位，工件箱带动工件平移到达顶尖机构上端，工件箱下压，将工件平放准确固定在顶尖机构与工件箱之间；

顶尖机构上所安装的自动对齿检测开关准确定位工件的位置，从而保证加工位置准确；

⑷铣槽，刀轴箱带动刀轴上的铣刀转动，对工件外周进行加工制出方形刀槽15-2；

⑸钻孔，完成铣槽加工后，工件箱带动上移离开顶尖机构，平移到钻孔装置的位置，钻孔装置调节到与工件对应位置，进行钻孔加工；

⑹去毛刺，完成钻孔之后，工件箱带动工件上移，去毛刺机构移动到工件箱下方，工件箱再次下移，去毛刺机构去除工件下端的毛刺；

去除一面的工件毛刺后，工件箱带动工件移动，将工件放置在翻转机械手上，翻转机械手带动工件进行180°翻转，工件箱再次抓取工件移动，去毛刺机构去除工件另一面的毛刺；

⑺完成，完成去毛刺之后工件箱将加工完成的工件移动在工件托盘上，由送料机构传送到防护罩外。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种数控钻铣复合加工工艺，其特征在于：步骤为：

⑴上料，待加工的工件放置在工件托盘上，工件托盘由送料架送入防护罩内；

⑵送料，工件箱抓取上料托盘上的待加工工件；

⑶定位，工件箱带动工件平移到达顶尖机构上端，工件箱下压，将工件平放准确固定在顶尖机构与工件箱之间；

⑷铣槽，刀轴箱带动刀轴上的铣刀转动，对工件外周进行加工制出方形刀槽；

⑸钻孔，完成铣槽加工后，工件箱带动上移离开顶尖机构，平移到钻孔装置的位置，钻孔装置调节到与工件对应位置，进行钻孔加工；

⑹双面去毛刺，完成钻孔之后，工件箱带动工件上移，去毛刺机构移动到工件箱下方，工件箱再次下移，去毛刺机构去除工件下端的毛刺；

去除一面的工件毛刺后，工件箱带动工件移动，将工件放置在翻转机械手上，翻转机械手带动工件进行180°翻转，工件箱再次抓取工件移动，去毛刺机构去除工件另一面的毛刺；

⑺完成，完成去毛刺之后工件箱将加工完成的工件移动在工件托盘上，由送料架传送到防护罩外。

2.根据权利要求1所述的数控钻铣复合加工工艺，其特征在于：步骤⑵送料时，工件箱根据送料架端部的位置检测开关获取的位置信号准确抓取工件。

3.根据权利要求1所述的数控钻铣复合加工工艺，其特征在于：步骤⑶定位时，顶尖机构上所安装的位置检测开关准确定位工件的位置。

4.一种数控钻铣复合加工系统，其特征在于：使用的机床包括床身、送料机构、钻孔装置、去毛刺装置、工件箱、顶尖机构以及刀轴箱，在床身上安装有防护罩，防护罩内的床身上安装有加工装置组件，在防护罩的一侧安装有送料机构，送料机构上安装有上料托盘和放料托盘，放料托盘与上料托盘的结构相同，均用于定位输送工件。