CN107953348A - 一种深腔构件轨道爬行机器人式自动加工装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深腔构件轨道爬行机器人式自动加工装置及方法,所述的装置包括装夹定位装置、输送系统、装夹工作台、加工工作台、自避让支撑系统、导轨定位抬起系统、夹紧系统、导轨、加工系统和数控系统;所述的深腔构件为长宽比大于2的构件。本发明解决了狭长深腔构件对加工工艺与方法的限制,实现了长跨距导轨在狭长深腔构件内的定位夹紧,提高了加工系统的刚性,减小了系统的变形与振动,一次装夹后全自动定位夹紧也保证了构件定位的准确性,提高了制孔工艺的加工精度与质量。本发明实现了从上料到加工等所有工序的完全自动化,并通过数控系统对工艺参数进行控制,大大提高了狭长深腔类产品的加工效率与加工质量稳定性。

Description

一种深腔构件轨道爬行机器人式自动加工装置及方法
技术领域
[0001] 本发明属于航空航天加工领域,特别涉及一种深腔构件轨道爬行式自动加工装置 及方法。
背景技术
[0002] 航空航天领域大型构件一体式加工需求越来越多,如舱段与筒体等构件在整体成 型后通常需要进行铣槽及制孔加工工艺,从而满足构件的连接装配要求,但此类构件的加 工位置通常位于狭小空间的深腔内壁中,不便于自动化加工,通常采用工人手工加工的方 式进行加工,构件内腔狭小,工人工作环境恶劣。
[0003] 目前针对此类加工特征的加工工具大多针对特定的产品构件进行设计。如狭窄内 腔结构加工的夹具设计,基本都依靠构件自身的结构特征进行支撑与夹紧,如壳体类零件 工具倚靠内壁进行支撑,窄口类零件采用内外夹紧进行固定等;而针对深腔加工的自动化 设备有两种主要的设计形式,悬臂式与贯穿式。悬臂式设备主要采用长悬臂结构深入内腔, 并在悬臂上设置加工单元进行加工,此类设备需要考虑悬臂的刚度与变形,因此在需要大 切削力及精确加工的场合难以满足要求;贯穿式加工设备则通常采用一横穿构件内腔的主 轴作为设备主体,在主轴上设计夹紧定位及加工系统,此类设备在需要较大切削力及系统 刚度的条件下应用较多,但由于主轴较为笨重,拆装工时较长,难以实现完全自动化加工, 导致此类设备加工效率低下,在实际生产中使用较少。
发明内容
[0004]为解决现有技术存在的上述问题,本发明要设计一种加工效率高、加工精度高、自 动化程度高、适用范围广泛的深腔构件轨道爬行机器人式自动加工装置及方法,以解决悬 臂式设备刚度不足的的问题,从而实现狭长深腔构件高质高效自动化加工。
[0005] 为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
[0006] 一种深腔构件轨道爬行机器人式自动加工装置,包括装夹定位装置、输送系统、装 夹工作台、加工工作台、自避让支撑系统、导轨定位抬起系统、夹紧系统、导轨、加工系统和 数控系统;所述的深腔构件为长宽比大于2的构件;
[0007]所述的装夹定位装置安装在输送系统上,输送系统安装在装夹工作台上,并与数 控系统相连;装夹工作台与加工工作台连接,并通过地脚安装在地基上;所述的自避让支撑 系统由多个相同结构的支撑单元组成,与导轨定位抬起系统及导轨一同安装在加工工作台 上,并与数控系统相连;所述的加工系统安装在导轨上,并与数控系统相连;所述的夹紧系 统安装在导轨上,并与数控系统相连;所述的自避让支撑系统在加工系统进入构件前 导轨,在导轨陆续进入构件的过程中,支撑单元陆续落下,直到加工系统完全进入构件。
[0008] 所述的装夹工作台与加工工作台通过斜孔销与螺栓精确连接。
[0009] 所述的夹紧系统和加工系统外设置防护及辅助监控系统。
[0010]所述的装夹定位装置包括装夹机构、装夹台底板、前限位块和后限位块;所述的装 夹机构有多套,沿装夹台底板轴向布置;所述的前限位块和后限位块分别位于装夹台底板 的前后两端;
[0011]所述的装夹机构为“凹”形机构,包括定位底板、楔形压板和自定心装置,所述的定 位底板横跨在装夹台底板上,楔形压板和自定心装置各有两个,左右对称的安装在定位底 板的两侧;
[0012]所述的定位底板承托构件重量;定位底板设置有定位销,用于保证定位准确;定位 底板设置可调可锁定浮动气缸,用于保证构件水平;所述的装夹台底板承托所有装夹机构 及构件,并与输送系统相连;所述的楔形压板与自定心装置配合,在定心动作完成之后将构 件从两侧面压紧,保证装夹稳定牢固;所述的前限位块和后限位块在构件吊装时起到导向 作用,并作为构件总长的检具;
[0013]所述的输送系统包括丝杠、前限位座、后限位座和辅助支撑轮,所述的丝杠安装在 装夹工作台上,对构件与装夹定位装置进行输送,前限位座和后限位座保证丝杠精确定位; 辅助支撑轮安装在导轨上,在装夹动作阶段,自避让支撑系统支撑整个导轨,在导轨进入构 件深腔的过程中,辅助支撑轮将导轨的支撑从自避让支撑系统逐步转移到构件的内壁上; [0014]所述的自避让支撑系统由三个相同的支撑单元构成,分别支撑导轨的前部、中部 及后部,每个支撑单元均与数控系统相连;在前中后三个支撑单元的前方设置有多处传感 器,监测构件输送的位置与速度信息,通过数控系统对位置与速度信息进行处理,并控制支 撑单元的自避让动作;
[0015]所述的导轨定位抬起系统包括位于导轨前端的前定位抬起支撑和位于导轨末端 的后抬起支撑,前定位抬起支撑和后抬起支撑均安装在加工工作台上;前定位抬起支撑在 初始阶段支撑导轨前端防止窜动,而在输送阶段开始前落下,后抬起支撑与导轨末端相连; 所述的前定位抬起支撑设置锥销定位,保证在导轨的支撑转换后整个导轨相对机床中心无 移动,后抬起支撑与前定位抬起支撑协同动作,保证导轨前后左右水平;
[0016]所述的夹紧系统包括下压紧气缸和侧压紧气缸,所述的下压紧气缸共有10个5对, 按照构件加强筋与法兰特征的位置,均匀分布在导轨矩形钢管座下方;所述的侧压紧气缸 共有4对,按照构件加强筋的位置,均匀分布在导轨矩形钢管座两侧,左右成对安装,保证夹 紧力的平衡稳定;夹紧系统通过对构件内壁进行压紧,配合装夹机构楔形压块对构件的外 部压紧,达到稳定的夹紧动作;
[0017] 所述的加工系统包括底架、纵轴移位进给机构和加工模块;所述的底架与导轨通 过滑轨块相连,纵轴移位进给机构和加工模块均安装在底架上;所述纵轴移位进给机构安 装在底架的中部,通过齿轮与导轨矩形钢管内侧的齿条连接,实现纵轴移位进给机构的精 确移动和定位。
[0018] 所述的加工模块包括多个具有不同工作方式的功能模块。
[0019] 所述的加工模块包括功能模块A和功能模块B。
[0020] 一种深腔构件轨道爬行机器人式自动加工方法,包括如下步骤:
[0021] A、将构件吊装在装夹定位装置上进行定位夹紧,其中装夹定位装置设计有自动定 心机构,保证构件X轴即机床横轴处于中心位置,前限位块和后限位块保证构件y轴即机床 纵轴处于设计位置,完成构件相对于机床坐标系的定位及构件在装夹定位装置上的夹紧; [0022] B、输送系统将构件连同装夹定位装置从装夹工作台工位移动到加工工作台工位, 机床处于初始位置时,自避让支撑系统支撑整个导轨,避免导轨刚度不足导致形变,在输送 过程开始后,为保证导轨在穿越构件内腔时不发生较大形变,输送系统与自避让支撑系统 通过数控系统协同控制,将对导轨的支撑从自避让支撑系统通过辅助支撑轮逐步转移到构 件内壁上;
[0023] C、在输送系统将构件送入加工工作台工位后,导轨定位抬起系统通过前定位抬起 支撑完成导轨在转换支撑后的定位,并通过前定位抬起支撑和后抬起支撑将导轨抬升,完 成导轨的校准;夹紧系统在导轨定位抬起系统完成抬起和定位动作后进行夹紧,完成构件 的最终装夹;
[0024] D、构件定位夹紧后,由位于导轨上的加工系统进行加工,加工系统根据不同的加 工需求灵活选择所需的加工模块种类;所述的加工模块包括功能模块A和功能模块B,功能 模块A为垂直钻削模块,功能模块B为垂直镗铣模块,在钻削加工中,加工系统中的纵轴移位 进给机构对加工孔进行精确定位,在铣削加工中,纵轴移位进给机构则与垂直镗铣模块的 横轴进给机构协同完成圆弧插补运动,避免纵轴转换误差;
[0025] E、加工过程由数控系统全程自动化控制,并通过防护及辅助监控系统中的辅助视 觉监控系统与加工系统组合,实现加工状态实时反馈;防护及辅助监控系统中的吸尘系统 在加工与待机时均对设备内粉尘量进行控制。
[0026] 本发明的效果和益处是:
[0027] 1、本发明解决了狭长深腔构件对加工工艺与方法的限制,实现了长跨距导轨在狭 长深腔构件内的定位夹紧,提高了加工系统的刚性,减小了系统的变形与振动,一次装夹后 全自动定位夹紧也保证了构件定位的准确性,提高了制孔工艺的加工精度与质量,理论上 不论长宽比多大,在保证导轨精度和构件定位准确的情况下,均可实现构件内孔的高质高 效加工。
[0028] 2、本发明实现了从上料到加工等所有工序的完全自动化,并通过数控系统对工艺 参数进行控制,使用视觉监控系统对加工质量进行实时监测,大大提高了狭长深腔类产品 的加工效率与加工质量稳定性。
[0029] 3、本发明采用全自动数控设计,工艺参数与加工过程由数控系统控制,可根据产 品不同加工需求对工艺参数和工艺流程进行调整,提高了设备使用的通用性,扩展了设备 的适用范围,自动化控制系统也降低了工人的操作难度,提高了设备的易用性,降低了操作 人员的培训成本。
[0030] 4、本发明的加工系统可配置多个功能模块,可提供最高四工位同时钻孔或三工位 钻孔与螺旋铣复合加工形式,加工系统通过数控系统进行控制,可实现功能模块的最高三 轴联动加工。
[0031] 5、本发明在依照工艺流程运动过程中采用了防护及辅助监控系统,提供多种软硬 件开关保护,保证了设备运转时动作的准确性与安全性,整体设计的除尘与辅助系统保证 了切肩粉尘不会对电气系统产生安全影响,同时改善了工人的操作环境。
附图说明
[0032]图1是本发明的加工装置的结构示意图。
[0033]图2是本发明的加工装置的外观示意图(包括构件)。 L〇〇34」图3是本发明的装夹工位结构示意图。
[0035]图4是本发明的加工工位结构示意图。
[0036]图5是本发明的加工系统结构示意图。
[0037]图6是本发明的方法流程图。
[0038] ^中:10、装夹定位装置,11、定位底板,I2、装夹台底板,13、楔形压板,14、自定心 装置,15、前限位块,20、输送系统,21、前限位座,22、后限位座,23、辅助支撑轮装夹工 作台,40、加工工作台,50、自避让支撑系统,60、导轨定位抬起系统,61、前定位抬起支撑 62、后抬起支撑,70、夹紧系统,71、下压紧气缸,72、侧压紧气缸,80、导轨,90、加工系统, 底架,92、纵轴移位进给机构,⑽、功能模块八,94、功能模块B,1〇〇、数控系统u 助监控系统,120、构件。 〜
具体实施方式
[0039] 以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
[0040] 如图1-5所示,一种深腔构件轨道爬行机器人式自动加工装置,包括装夹定位装置 10、输送系统20、装夹工作台30、加工工作台40、自避让支撑系统50、导轨定位抬起系统60、 夹紧系统70、导轨S0、加工系统90和数控系统1〇〇;所述的深腔构件为长宽比大于2的构件 120;
[0041]所述的装夹定位装置10安装在输送系统20上,输送系统20安装在装夹工作台30 上,并与数控系统100相连;装夹工作台30与加工工作台40连接,并通过地脚安装在地基上; 所述的自避让支撑系统5〇由多个相同结构的支撑单元组成,与导轨定位抬起系统6〇及导轨 80 —同安装在加工工作台40上,并与数控系统1〇〇相连;所述的加工系统90安装在导轨8〇 上,并与数控系统100相连;所述的夹紧系统70安装在导轨8〇上,并与数控系统100相连;所 述的自避让支撑系统50在加工系统90进入构件120前支撑导轨80,在导轨80陆续进入构件 120的过程中,支撑单元陆续落下,直到加工系统90完全进入构件120。
[0042]所述的装夹工作台30与加工工作台40通过斜孔销与螺栓精确连接。
[0043]所述的夹紧系统7〇和加工系统90外设置防护及辅助监控系统110。
[0044]所述的装夹定位装置10包括装夹机构、装夹台底板12、前限位块15和后限位块;所 述的装夹机构有多套,沿装夹台底板12轴向布置;所述的前限位块15和后限位块分别位于 装夹台底板12的前后两端;
[0045]所述的装夹机构为“凹”形机构,包括定位底板丨丨、楔形压板13和自定心装置14,所 述的定位底板11横跨在装夹台底板12上,楔形压板13和自定心装置14各有两个,左右对称 的安装在定位底板11的两侧;
[0046] 所述的定位底板11承托构件120重量;定位底板11设置有定位销,用于保证定位准 确;定位底板11设置可调可锁定浮动气缸,用于保证构件120水平;所述的装夹台底板12承 托所有装夹机构及构件120,并与输送系统20相连;所述的楔形压板13与自定心装置14配 合,在定心动作完成之后将构件120从两侧面压紧,保证装夹稳定牢固;所述的前限位块15 和后限位块在构件120吊装时起到导向作用,并作为构件120总长的检具;
[0047]所述的输送系统20包括丝杠、前限位座21、后限位座22和辅助支撑轮23,所述的丝 杠安装在装夹工作台3〇上,对构件120与装夹定位装置10进行输送,前限位座21和后限位座 22保证丝杠軏确定位;辅助支撑轮23安装在导轨80上,在装夹动作阶段,自避让支撑系统50 支撑整个导轨80,在导轨80进入构件120深腔的过程中,辅助支撑轮23将导轨80的支撑从自 避让支撑系统5〇逐步转移到构件120的内壁上;
[0048]所述的自避让支撑系统50由三个相同的支撑单元构成,分别支撑导轨80的前部、 中部及后部,每个支撑单元均与数控系统100相连;在前中后三个支撑单元的前方设置有多 处传感器,监测构件12〇输送的位置与速度信息,通过数控系统i 00对位置与速度信息进行 处理,并控制支撑单元的自避让动作;
[0049]所述的导轨定位抬起系统60包括位于导轨80前端的前定位抬起支撑61和位于导 轨8〇末端的后抬起支撑62,前定位抬起支撑61和后抬起支撑62均安装在加工工作台40上; 前定位抬起支撑61在初始阶段支撑导轨8〇前端防止窜动,而在输送阶段开始前落下,后抬 起支撑62与导轨80末端相连;所述的前定位抬起支撑61设置锥销定位,保证在导轨80的支 撑转换后整个导轨80相对机床中心无移动,后抬起支撑62与前定位抬起支撑61协同动作, 保证导轨80前后左右水平;
[0050]所述的夹紧系统70包括下压紧气缸71和侧压紧气缸72,所述的下压紧气缸71共有 10个5对,按照构件120加强筋与法兰特征的位置,均匀分布在导轨80矩形钢管座下方;所述 的侧压紧气缸72共有4对,按照构件120加强筋的位置,均匀分布在导轨80矩形钢管座两侧, 左右成对安装,保证夹紧力的平衡稳定;夹紧系统70通过对构件120内壁进行压紧,配合装 夹机构楔形压块对构件120的外部压紧,达到稳定的夹紧动作;
[0051]所述的加工系统90包括底架91、纵轴移位进给机构92和加工模块;所述的底架91 与导轨80通过滑轨块相连,纵轴移位进给机构92和加工模块均安装在底架91上;所述纵轴 移位进给机构92安装在底架91的中部,通过齿轮与导轨80矩形钢管内侧的齿条连接,实现 纵轴移位进给机构92的精确移动和定位。
[0052]所述的加工模块包括多个具有不同工作方式的功能模块。
[0053] 所述的加工模块包括功能模块A93和功能模块B94。
[0054]如图1-6所示,一种深腔构件轨道爬行机器人式自动加工方法,包括如下步骤: [0055] A、将构件12〇吊装在装夹定位装置1〇上进行定位夹紧,其中装夹定位装置10设计 有自动定心机构,保证构件X轴即机床横轴处于中心位置,前限位块15和后限位块保证构件 Y轴即机床纵轴处于设计位置,完成构件120相对于机床坐标系的定位及构件120在装夹定 位装置10上的夹紧;
[0056] B、输送系统20将构件120连同装夹定位装置10从装夹工作台工位移动到加工工作 台工位,机床处于初始位置时,自避让支撑系统50支撑整个导轨80,避免导轨80刚度不足导 致形变,在输送过程开始后,为保证导轨8〇在穿越构件12〇内腔时不发生较大形变,输送系 统20与自避让支撑系统50通过数控系统100协同控制,将对导轨80的支撑从自避让支撑系 统50通过辅助支撑轮23逐步转移到构件120内壁上;
[0057] C、在输送系统2〇将构件120送入加工工作台工位后,导轨定位抬起系统60通过前 定位抬起支撑61完成导轨80在转换支撑后的定位,并通过前定位抬起支撑61和后抬起支撑 62将导轨80抬升,完成导轨80的校准;夹紧系统70在导轨定位抬起系统60完成抬起和定位 动作后进行夹紧,完成构件120的最终装夹;
[0058] D、构件120定位夹紧后,由位于导轨80上的加工系统90进行加工,加工系统90根据 的加工茼求灵活选择所需的加工模块种类;所述的加工模块包括功能模块如3和功能 模块BM,功能模块A93为垂直钻削模块,功能模块b94为垂直镗铣模块,在钻削加工中,加工 系统90中的纵轴移位进给机构g2对加工孔进行精确定位;在铣削加工中,纵轴移位进给机 构92则与垂直镗铣模块的横轴进给机构协同完成圆弧插补运动,避免纵轴转换误差;
[0059] E、加工过程由数控系统1〇〇全程自动化控制,并通过防护及辅助监控系统110中的 辅助视觉监控系统与加工系统90组合,实现加工状态实时反馈;防护及辅助监控系统110中 的吸尘系统在加工与待机时均对设备内粉尘量进行控制。
[0060] 本发明不局限于本实施例,任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改 变,均列为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种深腔构件轨道爬行机器人式自动加工装置,其特征在于:包括装夹定位装置 (10)、输送系统(20)、装夹工作台(30)、加工工作台(40)、自避让支撑系统(50)、导轨定位抬 起系统(60)、夹紧系统(7〇)、导轨(80)、加工系统(90)和数控系统(1〇〇);所述的深腔构件为 长宽比大于2的构件(120); 所述的装夹定位装置(10)安装在输送系统(20)上,输送系统(20)安装在装夹工作台 (3〇)上,并与数控系统(100)相连;装夹工作台(30)与加工工作台(40)连接,并通过地脚安 装在地基上;所述的自避让支撑系统(50)由多个相同结构的支撑单元组成,与导轨定位抬 起系统(60)及导轨(80) —同安装在加工工作台(40)上,并与数控系统(1〇〇)相连;所述的加 工系统(90)安装在导轨(80)上,并与数控系统(100)相连;所述的夹紧系统(70)安装在导轨 (80)上,并与数控系统(1〇〇)相连;所述的自避让支撑系统(50)在加工系统(90)进入构件 (120)前支撑导轨(80),在导轨(80)陆续进入构件(120)的过程中,支撑单元陆续落下,直到 加工系统(90)完全进入构件(120); 所述的装夹工作台(30)与加工工作台(40)通过斜孔销与螺栓精确连接; 所述的夹紧系统(70)和加工系统(90)外设置防护及辅助监控系统(11〇);所述的装夹 定位装置(10)包括装夹机构、装夹台底板(12)、前限位块(15)和后限位块;所述的装夹机构 有多套,沿装夹台底板(12)轴向布置;所述的前限位块(15)和后限位块分别位于装夹台底 板(12)的前后两端; 所述的装夹机构为“凹”形机构,包括定位底板(11)、楔形压板(13)和自定心装置(14), 所述的定位底板(11)横跨在装夹台底板(12)上,楔形压板(13)和自定心装置(14)各有两 个,左右对称的安装在定位底板(11)的两侧; 所述的定位底板(11)承托构件(120)重量;定位底板(11)设置有定位销,用于保证定位 准确;定位底板(11)设置可调可锁定浮动气缸,用于保证构件(120)水平;所述的装夹台底 板(12)承托所有装夹机构及构件(120),并与输送系统(20)相连;所述的楔形压板(13)与自 定心装置(14)配合,在定心动作完成之后将构件(120)从两侧面压紧,保证装夹稳定牢固; 所述的前限位块(15)和后限位块在构件(120)吊装时起到导向作用,并作为构件(120)总长 的检具; 所述的输送系统(20)包括丝杠、前限位座(21)、后限位座(22)和辅助支撑轮(23),所述 的丝杠安装在装夹工作台(30)上,对构件(120)与装夹定位装置(10)进行输送,前限位座 (21)和后限位座(22)保证丝杠精确定位;辅助支撑轮(23)安装在导轨(80)上,在装夹动作 阶段,自避让支撑系统(50)支撑整个导轨(80),在导轨(80)进入构件(120)深腔的过程中, 辅助支撑轮(23)将导轨(80)的支撑从自避让支撑系统(50)逐步转移到构件(120)的内壁 上; 所述的自避让支撑系统(50)由三个相同的支撑单元构成,分别支撑导轨(80)的前部、 中部及后部,每个支撑单元均与数控系统(100)相连;在前中后三个支撑单元的前方设置有 多处传感器,监测构件(120)输送的位置与速度信息,通过数控系统(100)对位置与速度信 息进行处理,并控制支撑单元的自避让动作; 所述的导轨定位抬起系统(6〇)包括位于导轨(8〇)前端的前定位抬起支撑(61)和位于 导轨(80)末端的后抬起支撑(62),前定位抬起支撑(61)和后抬起支撑(62)均安装在加工工 作台(40)上;前定位抬起支撑(61)在初始阶段支撑导轨(80)前端防止窜动,而在输送阶段 开始前落下,后抬起支撑(62)与导轨(80)末端相连;所述的前定位抬起支撑(61)设置锥销 定位,保证在导轨(80)的支撑转换后整个导轨(80)相对机床中心无移动,后抬起支撑(62) 与前定位抬起支撑(61)协同动作,保证导轨(80)前后左右水平; 所述的夹紧系统(70)包括下压紧气缸(71)和侧压紧气缸(72),所述的下压紧气缸(71) 共有10个5对,按照构件(120)加强筋与法兰特征的位置,均匀分布在导轨(80)矩形钢管座 下方;所述的侧压紧气缸(72)共有4对,按照构件(120)加强筋的位置,均匀分布在导轨(80) 矩形钢管座两侧,左右成对安装,保证夹紧力的平衡稳定;夹紧系统(70)通过对构件(120) 内壁进行压紧,配合装夹机构楔形压块对构件(120)的外部压紧,达到稳定的夹紧动作; 所述的加工系统(90)包括底架(91)、纵轴移位进给机构(92)和加工模块;所述的底架 (91)与导轨(80)通过滑轨块相连,纵轴移位进给机构(92)和加工模块均安装在底架(91) 上;所述纵轴移位进给机构(92)安装在底架(91)的中部,通过齿轮与导轨(80)矩形钢管内 侧的齿条连接,实现纵轴移位进给机构(92)的精确移动和定位;所述的加工模块包括功能 模块A (93)和功能模块B (94)。
2.根据权利要求1所述的一种深腔构件轨道爬行机器人式自动加工装置,其特征在于: 所述的加工模块包括多个具有不同工作方式的功能模块。
3.—种深腔构件轨道爬行机器人式自动加工方法,其特征在于:包括如下步骤: A、 将构件(120)吊装在装夹定位装置(10)上进行定位夹紧,其中装夹定位装置(1〇)设 计有自动定心机构,保证构件X轴即机床横轴处于中心位置,前限位块(15)和后限位块保证 构件Y轴即机床纵轴处于设计位置,完成构件(120)相对于机床坐标系的定位及构件(120) 在装夹定位装置(10)上的夹紧; B、 输送系统(2〇)将构件(120)连同装夹定位装置(10)从装夹工作台工位移动到加工工 作台工位,机床处于初始位置时,自避让支撑系统(50)支撑整个导轨(80),避免导轨(80)刚 度不足导致形变,在输送过程开始后,为保证导轨(80)在穿越构件(120)内腔时不发生较大 形变,输送系统(2〇)与自避让支撑系统(50)通过数控系统(100)协同控制,将对导轨(80)的 支撑从自避让支撑系统(50)通过辅助支撑轮(23)逐步转移到构件(120)内壁上; C、 在输送系统(2〇)将构件(120)送入加工工作台工位后,导轨定位抬起系统(60)通过 前定位抬起支撑(61)完成导轨(80)在转换支撑后的定位,并通过前定位抬起支撑(61)和后 抬起支撑(6¾将导轨(S0)抬升,完成导轨(80)的校准;夹紧系统(70)在导轨定位抬起系统 (60)完成抬起和定位动作后进行夹紧,完成构件(120)的最终装夹; D、 构件(120)定位夹紧后,由位于导轨(80)上的加工系统(90)进行加工,加工系统(90) 根据不同的加工需求灵活选择所需的加工模块种类;所述的加工模块包括功能模块A (93) 和功能模块B (94),功能模块A (93)为垂直钻削模块,功能模块B (94)为垂直镗铣模块,在钻 肖IJ加工中,加工系统(90)中的纵轴移位进给机构(92)对加工孔进行精确定位;在铣削加工 中,纵轴移位进给机构(92)则与垂直镗铣模块的横轴进给机构协同完成圆弧插补运动,避 免纵轴转换误差; E、 加工过程由数控系统(100)全程自动化控制,并通过防护及辅助监控系统(110)中的 辅助视觉监控系统与加工系统(90)组合,实现加工状态实时反馈;防护及辅助监控系统 (110)中的吸尘系统在加工与待机时均对设备内粉尘量进行控制。
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