CN110814761B - 一种数控激光刻线钻铣加工中心 - Google Patents

Abstract

为了解决现有数控加工设备功能单一、钻铣和刻线加工程序复杂的问题，本发明提供了一种种数控激光刻线钻铣加工中心，主要包括床身、沿床身长度方向分布的用于夹紧工件的工装夹具、对工件进行定位的定位装置、刻线钻铣动力头、用于带动刻线钻铣动力头前后左右移动的X轴移动支架、刀库系统、用于测量工件长度的长度检测装置，所述X轴移动支架整体沿床身长度方向与床身之间滑动相连，所述刻线钻铣动力头沿X轴移动支架上下滑动相连，所述定位装置设置有两个，分别固定连接于床身左右两端，本装置将钻孔、铣削加工、刻线加工、还有工件的长度测量集于一体，工件一次装夹即可完成以上所有功能的加工，加工精度大大提高，加工效率大大提高。

Description

一种数控激光刻线钻铣加工中心

技术领域

本发明属于数控加工设备技术领域，尤其涉及一种数控激光刻线钻铣加工中心。

背景技术

随着社会智能装备的演变，科学技术随之飞速发展,随之而来，机械自动化越来越广泛地渗透到人们的生活的方方面面,可以说，机械自动化发展的速度,无论是对于生产活动还是人民的生活或者国家的经济发展都有着十分重要的影响力。

目前绝大多数钻铣加工中心设备采用的都是单一的三轴联动数控加工，上料定位、自动测量、自动换刀等附加提高效率的功能都未添加，浪费大量时间，耗费劳动力，生产效率也就随之下降,在机械加工使用方面有很大的局限性。而且设备加工功能比较单一，同一台设备只能完成单一的钻铣加工或者是刻线功能的加工，因此当一个工件需要完成钻铣和刻线两个工序的加工的时候，必须在不同的设备上才可完成，需要对工件进行两次上料装夹，大大降低了加工效率和加工精度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种种数控激光刻线钻铣加工中心，采用的技术方案如下：

一种数控激光刻线钻铣加工中心，其特征在于，主要包括床身、沿床身长度方向分布的用于夹紧工件的工装夹具、对工件进行定位的定位装置、刻线钻铣动力头、用于带动刻线钻铣动力头前后左右移动的X轴移动支架、刀库系统、用于测量工件长度的长度检测装置，所述X轴移动支架整体沿床身长度方向与床身之间滑动相连，所述刻线钻铣动力头沿X轴移动支架上下滑动相连，所述定位装置设置有两个，分别固定连接于床身左右两端。

优选的，所述床身前端设有沿床身长度方向分布的第一直线导轨副，所述工装夹具主要包括夹具板、固定连接于夹具板上方的支撑座滑板，所述夹具板与支撑座滑板均沿床身前后方向分布，夹具板下方固定连接有左右方向滑动连接于第一直线导轨副的第一滑块，所述支撑座滑板一端上方固定连接有固定导向板，另一端设有沿支撑座滑板长度方向滑动相连的活动导向板以及与活动导向板固定连接用于驱动活动导向板前后移动的第一驱动装置，所述固定导向板和活动导向板前后方向的内侧均上下滑动连接有压块，所述压块内侧设有压条。

优选的，所述第一驱动装置包括气缸座和固定连接于气缸座的第一气缸，所述气缸座沿支撑座滑板长度方向与支撑座滑板之间滑动相连，第一气缸的活塞杆沿支撑座滑板长度方向分布，并且第一气缸活塞杆与活动导向板固定连接。

优选的，所述支撑座滑板下方还设有夹紧装置，所述夹紧装置包括固定垫块以及分别连接于固定垫块前后两端的气缸夹紧座和刹车固定块，所述气缸夹紧座外侧固定连接有锁紧气缸，所述锁紧气缸活塞杆穿过气缸夹紧座后与刹车固定块铰接，所述刹车固定块和气缸夹紧座内侧面上均固定连接有刹车块，并且气缸夹紧座与刹车固定块之间连接有夹紧缸底板，所述夹紧缸底板与气缸夹紧座和刹车固定块之间均铰接相连，此外，在刹车块下方的床身上还设有沿床身长度方向分布的锁紧条，两个所述刹车块在锁紧气缸的带动下用于夹紧锁紧条。

优选的，所述定位装置主要包括第一转轴、定位板、第二气缸、气缸安装板，所述第一转轴轴线沿床身前后方向分布，并且通过固定连接于床身前端工作台上的两轴承座与床身之间转动相连，所述第二气缸的缸体一端和固定连接于床身的气缸安装板之间转动连接，转动平面沿垂直于第一转轴轴线方向的平面分布，第二气缸活塞杆一端和固定连接于定位板的气缸连接座铰接，所述定位板在前后方向上位于两轴承座之间，此外，所述轴承座内侧设有用于限定工件在夹持状态下定位板与工作台垂直的定位装置限位块。

优选的，所述X轴移动支架包括沿床身长度方向滑动连接于床身后侧的X轴滑板、沿床身前后方向滑动连接于X轴滑板上方的Y轴滑座以及用于驱动二者相对运动的伺服电机，所述Y轴滑座上方还设有Y轴滑座护罩，所述Y轴滑座护罩上设有激光器，所述X轴滑板上前后两端分别固定连接有一个Y轴限位块安装座，所述Y轴限位块安装座上均固定连接有Y轴定位块，所述Y轴滑座前后方向上分别固定连接有一个Y轴限位块，所述Y轴定位块和Y轴限位块位于Y轴滑座的同一侧，此外还包括用于控制X轴、Y轴及Z轴方向上移动极限位置的X轴行程开关、Y轴行程开关和Z轴行程开关以及位于同一侧的X轴开关撞块、Y轴开关撞块和Z轴开关撞块，具体的，Y轴行程开关固定连接于X轴滑板上，Y轴开关撞块固定连接于Y轴滑座，X轴行程开关固定连接于X轴滑板上，X轴开关撞块固定连接于床身一端，Z轴行程开关固定连接于Y轴滑座，Z轴开关撞块固定连接于刻线钻铣动力头上。

优选的，所述刻线钻铣动力头主要包括Z轴滑板、固定连接于Z轴滑板上竖直方向分布的钻铣动力头、上下滑动连接于Z轴滑板的激光头滑板以及固定连接于激光头滑板上的激光头，此外还包括用于驱动Z轴滑板沿Y轴滑座上下滑动的第二驱动装置、用于驱动激光头滑板沿Z轴滑板上下滑动的第三驱动装置。

优选的，所述刀库系统包括固定连接于床身前端一侧的安装支架、沿床身长度方向滑动连接于安装支架的活动刀座、驱动气缸以及位于活动刀座上的刀夹，所述驱动气缸活塞杆通过连接板与活动刀座之间固定连接。

优选的，所述长度检测装置固定连接于X轴移动支架一端，主要包括检测安装底座、检测安装座、检测开关感应块以及检测接近开关，所述检测安装底座与X轴移动支架固定连接，检测安装座与检测安装底座之间上下滑动相连，所述检测开关与检测安装座固定连接，所述检测接近开关可滑动连接于检测安装座的下端并且位于检测接近开关的下方。

根据权利要求1所述的数控激光刻线钻铣加工中心，其特征在于，还包括位于床身前端可升降的升降门装置。

本发明的有益效果在于：本装置将钻孔、铣削加工、刻线加工、还有工件的长度测量集于一体，工件一次装夹即可完成以上所有功能的加工，加工精度大大提高，加工效率大大提高。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为床身结构示意图

图3、图4为工装夹具结构示意图

图5为定位装置结构示意图

图6为X轴移动支架结构左视图

图7为X轴移动支架俯视图

图8为A-A剖视示意图

图9为刻线钻铣动力头结构示意图

图10为带Z轴防护罩状态下的刻线钻铣动力头结构示意图

图11为图9左视图

图12为图9后视图

图13为刀库系统结构俯视示意图

图14为刀库系统结构示意图

图15为长度检测装置左视图

图16为长度检测装置主视图

图17为升降门结构示意图

其中，1-床身，101-床身框架，102-第一直线导轨副，103-第二直线导轨副,104-齿条，105-拖链，106-拖链槽，107-防护门，108-支腿，109-开关撞块，110-硬限位块；

2-工装夹具，201-夹具板，202-支撑座滑板，203-后支座，204-固定导向板，205-气缸座，206-活动导向板，207-第一气缸，208-直线轴承，209-导向杆，210-压块，211-压条，212-第一滑块，213-固定垫块，214-气缸夹紧座，215-刹车固定块，216-锁紧气缸，217-销轴，218-夹紧缸底板，219-刹车块，220-小轴；

3-定位装置，301-气缸安装板，302-第二气缸，303-气缸安装座，304-定位装置限位块，305-气缸连接座，306-轴承座，307-定位板，308-第一转轴；

4-X轴移动支架，401-Y轴直线导轨副，402-X轴滑板，403-丝母座，404-齿轮，405-X轴伺服电机，406-减速机，407-电机座，408-Y轴伺服电机，409-联轴器，410-丝杠副，411-Y轴滑座护罩，412-Y轴滑座，413-激光器，414-Y轴限位块安装座，415-Y轴定位块，416-Y轴限位块，417-Z轴行程开关，418-Y轴开关撞块镶条，419-Y轴开关撞块，420-X轴开关支架，421-X轴行程开关，422-Y轴行程开关，423-Y轴开关支架，424-接线盒；

5-刻线钻铣动力头，501-钻铣动力头，502-激光头，503-激光头安装座，504-激光头滑板，505-激光头开关支架，506-Z轴滑板，507-浮动接头，508-限位开关，509-第三气缸支架，510-第三气缸，511-安装支架，512-Z轴从动带轮，513-Z轴同步带，514-Z轴主动带轮，515-Z轴电机连接板，516-Z轴伺服电机左，517-Z轴伺服电机，518-Z轴防护罩，519-Z轴开关限位块，520-Z轴硬限位块，521-激光头直线导轨副，522-轴承座，523-Z轴直线导轨副，524-Z轴丝杠副；

6-刀库系统，601-刀库安装支架，602-第四气缸，603-第四气缸安装座，604-活塞杆连接板，605-滑块支架，606-活动刀座，607-刀夹，608-刀库直线导轨副，609-刀库护罩，610-刀柄；

7-长度检测装置，701-检测安装座，702-检测开关支架，703-检测接近开关，704-检测开关感应块，705-升降气缸，706-检测安装底座，707-检测气缸浮动接头，708-检测气缸安装支架，709-检测挡板，710-导向轴，711-弹簧，712-弹簧挡圈保护套，713-检测轴承座，714-检测直线轴承，715-检测限位挡板，716-检测直线导轨副；

8-升降门装置，801-升降门气缸安装支架，802-升降门气缸，803-升降门气缸浮动接头，804-升降门气缸连接座，805-升降门框，806-升降门直线导轨副，807-滑块安装座，808-升降门，809-开关，810-升降门立柱护罩；9-数控系统。

具体实施方式

下面将参照附图1-17更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示的数控激光刻线钻铣加工中心，主要包括了床身1、工装夹具2、定位装置3、X轴移动支架4、刻线钻铣动力头5、刀库系统6、长度检测装置7、升降门装置8以及数控系统9,若干个工装夹具2沿床身1长度方向均匀分布在床身1前端的工作平台上，并且每个工装夹具2和床身1之间均左右滑动连接，定位装置3设有两套，分别通过螺栓固定连接于床身1的左右两端，用于对待加工工件进行定位。

床身1结构如图2所示整体长度沿水平方向左右分布，主要由床身框架101组成，床身框架101的前端为工作平台端，后端用于放置X轴移动支架4，床身框架101前端上设有左右水平方向分布的第一直线导轨102，工装夹具2通过第一直线导轨副102左右滑动，后端设有沿左右水平方向分布的第二直线导轨副103，X轴移动支架4通过第二直线导轨副103左右滑动连接于床身框架101的后端，并且在床身框架1的后端还设有沿水平方向左右分布的齿条104，用于和X轴移动支架4的齿轮啮合，为X轴移动支架4的移动提供动力，此外，在床身框架101的后端中上部位置设有左右分布的拖链槽103，内部布置有拖链102，拖链102一端固定在拖链槽106内，另一端与X轴移动支架4固定连接，用于把控制电缆从船身内部引到X轴移动支架4上，并且在床身框架1长度方向的左端固定连接有开关撞块109，床身1左端后侧固定连接有硬限位块110，硬限位块110用于控制X轴移动支架4的极限位置，开关撞块109用来对X轴移动支架4在X轴方向上回原点，床身框架101的底部设有若干个支腿107，支腿108的高度可调，此外，在床身1的前端第一直线导轨副102的内侧还设有沿床身1长度方向左右分布的锁紧条。

如图3所示的工装夹具2，主要包括夹具板201、固定连接于夹具板201上方的支撑座滑板202、固定导向板204以及活动导向板206，其中，夹具板201长度方向沿着前后方向分布，支撑座滑板202上方后端固定连接有后支座203，后支座203前端即内侧固定连接有固定导向板204，支撑座滑板202的上方前端前后滑动连接有气缸座205，气缸座205上方固定连接有第一气缸207，第一气缸207活塞杆位于后方，并且第一气缸207活塞杆固定连接有活动导向板206，第一气缸207动作带动活动导向板206前后方向滑动，从而夹紧工件，另外，在气缸座205上还设有一前后方向分布的通孔，通孔内设有第一直线轴承208，第一直线轴承208内同轴转动连接有导向杆209，并且导向杆209后端穿过气缸座205之后与活动导向板206固定连接，导向杆209和第一直线轴承208的设置增加活动导向板206前后方向运动的稳定性，此外，如图4所示，在夹具板201的中部下方固定连接有固定垫块213，固定垫块213的左端面的前端固定连接有气缸夹紧座214，固定垫块213左端面后端连接有刹车固定块215，气缸夹紧座214上固定连接有锁紧气缸216，锁紧气缸216的气缸杆自前向后穿过刹车固定块215并且与刹车固定块215之间通过销轴217进行铰接，气缸夹紧座214和刹车固定块215内侧面中部之间连接有夹紧缸底板218，所述的夹紧缸底板218两端分别与气缸夹紧座214和刹车固定块215通过小轴220铰接，在气缸夹紧座214和刹车固定块215内侧面的下部固定连接有刹车块219，当夹紧气缸216动作时，气缸活塞杆带动刹车固定块215绕销轴217转动，从而使两刹车块219夹紧在工作台上的锁紧条，所述锁紧条呈长条状结构，固定连接于两刹车块219之间的下方，实现工装夹具2在床身1上的锁紧动作。

如图5所示的定位装置3，主要包括定位板307、第一转轴308、第二气缸302，所述第一转轴308轴线沿前后方向分布，床身1上固定连接有呈前后方向分布的两轴承座306，并且第一转轴308同轴转动连接于两轴承座306内，第二气缸302的活塞杆端部与定位板307之间通过气缸连接座305转动连接，并且定位板307与第一转轴308之间一直保持相切的角度分布，此外，床身1上还固定连接有气缸安装板301，气缸安装板301上固定连接有气缸安装座303，所述第二气缸302的缸体与气缸安装座303之间铰接，此外，在两轴承座306的内侧均通过螺栓固定连接有一定位装置限位块304，定位装置限位块304在左右方向的位置可调，并且与定位板307接触的端面为竖直面，当第二气缸302动作时，第二气缸302活塞杆带动定位板307翻转，并且与工件接触，从而实现工件的端部定位，定位板307由第二气缸302推动可以实现90度旋转，不需要定位板307时，定位板307处于水平0度，需要定位板307时，第二气缸302推动定位板307到垂直90度位置，实现对工件的定位，当然可以通过调整定位装置限位块304左右方向的位置来微调定位板307的转动角度，保证定位板307处于垂直的位置。

如图6-8所示的X轴移动支架4，主要包括了X轴滑板402、Y轴滑座412，X轴滑板402的底部设有用于驱动X轴滑板402沿床身1的X轴方向滑动的动力装置，主要由X轴伺服电机405、减速机406、齿轮404以及电机座407组成，所述电机座407通过螺钉固定连接于X轴滑板402的后端下方，减速机406固定连接于电机座407上，齿轮404设置于减速机406的输出轴上，X轴伺服电机405输出轴与减速机406的动力输入端相连，另外齿轮404与齿条104啮合相连，通过X轴伺服电机405驱动X轴滑板402沿着床身1左右滑动；Y轴滑座412如图8所示，由沿Y轴方向分布的横板和沿Z轴方向分布的纵板组成，所述横板下表面与X轴滑板402之间通过Y轴直线导轨副401滑动连接，具体的，Y轴直线导轨副401的直线导轨安装在Y轴滑座412下表面，滑块固定于X轴滑板402上表面，Y轴滑座412相对于X轴滑板402的移动起到导向作用；Y轴滑座412相对于X轴滑板402的驱动由Y轴伺服电机408通过联轴器409、丝杠副410以及丝母座403提供，Y轴伺服电机408固定连接于Y轴滑座412，丝母座403固定连接于X轴滑板402后端上方，丝杠副410的丝母安装在丝母座403上，丝杠副410中丝杠两端通过轴承座安装固定在Y轴滑座412上，Y轴滑座412通过Y轴伺服电机408驱动沿Y轴方向滑动，在Y轴滑座412的上方固定连接有Y轴滑座护罩411，对传动系统起到防护作用，Y轴滑座护罩411上方固定连接有激光器413，此外，如图7所示，在X轴滑板402的左端后部固定连接有X轴开关支架420，X轴开关支架420上固定连接有X轴行程开关421，X轴行程开关421向左侧移动并与开关撞块109接触后，X轴方向上回原点；如图6和图7所示，X轴滑板2左端前部固定连接有Y轴开关支架423，Y轴开关支架423上固定连接有Y轴行程开关422，Y轴滑座412的前端左侧通过Y轴开关撞块镶条418固定连接有Y轴开关撞块419，当Y轴滑座412前后移动时，Y轴行程开关422与Y轴开关撞块419接触，Y轴方向上回原点； Y轴滑座412的纵板前端面上固定连接有Z轴行程开关417，Z轴行程开关417与刻线钻铣动力头5上的Z轴开关限位块519配合，当二者接触，刻线钻铣动力头5在Z轴方向上回原点，Y轴限位块安装座414固定连接于X轴滑板402左侧前后两端，Y轴限位块416固定连接于Y轴滑座412的左侧的前后两端，Y轴定位块415固定连接于Y轴限位块安装座414上，并且前端的Y轴限位块416位于前端的Y轴定位块415的前方，后端的Y轴限位块416位于后端的Y轴定位块415的后方，两组限位装置用于控制Y轴滑座412相对于X轴滑板402前后方向上移动的极限位置。

如图9-12所示的刻线钻铣动力头5，主要由钻铣动力头501、激光头502、Z轴滑板506组成，Z轴滑板506为沿Z轴方向滑动连接于Y轴滑座412的纵板，钻铣动力头501呈上下分布并且固定连接于Z轴滑板506前端面，Z轴滑板506上还设有激光头滑板504,激光头滑板504通过沿Z轴方向上下分布的激光头直线导轨副521上下滑动连接于Z轴滑板506的前端面，激光头502通过激光头安装座503固定连接于激光头滑板504上，并且在激光头滑板504上方的Z轴滑板506前端面上固定连接有第三气缸支架509，第三气缸支架509上固定连接有竖直方向分布并且活塞杆一端向下的第三气缸510，第三气缸510通过浮动接头507与激光头滑板504连接，第三气缸510的活塞杆上下动作，从而带动激光头滑板504上下移动，实现激光头502的上下动作，激光头滑板504上固定连接有位于激光头502上方的激光头开关支架505，Z轴滑板506上固定连接有位于激光头滑板504上方的限位开关508，激光头开关支架505随着激光头滑板504上下滑动过程中与限位开关508配合用于判断激光头502的上下位置；此外，Z轴滑板506上端前侧面上固定连接有Z轴伺服电机座516，Z轴伺服电机座516通过Z轴电机连接板515固定连接有Z轴伺服电机517，Z轴伺服电机517的输出轴自下而上垂直穿过Z轴电机连接板515之后固定连接有Z轴主动带轮514，Z轴滑板506的后端面上通过轴承座522连接有上下分布的Z轴丝杠副524，Z轴丝杠副524丝杠上端固定连接有Z轴从动带轮512，Z轴从动带轮512和Z轴主动带轮514之间通过Z轴同步带513连接，在Z轴伺服电机517的驱动下，Z轴丝杠副524上下直线运动，实现Z轴滑板504在Y轴滑座412Z轴方向上的运动，在Z轴滑板506上还连接有Z轴防护罩518，对安装在Z轴滑板506上的零件起到防护作用。

如图13-14所示，刀库系统6固定连接于床身1的左端，刀库系统6主要包括刀库安装支架601、第四气缸602、活动刀座606以及刀库护罩609，刀库安装支架601固定连接于床身1左端，滑块支架605通过刀库直线导轨副608左右滑动连接于刀库安装支架601上，滑块支架605与活动刀座606之间固定连接，在活动刀座606上并排设置有若干个刀夹607，每个刀夹607上放置有一刀柄610，此外，在刀库安装支架601左端固定连接有第四气缸安装座603，第四气缸602固定连接于第四气缸安装座603上并且其长度方向沿着左右方向水平分布，第四气缸602的活塞杆一端通过活塞杆连接板604与活动刀座606固定相连，第四气缸602动作时，其活塞杆带动活动刀座606向右侧移动，从而带动刀柄610移动到换刀位置，完成换刀动作后，第四气缸602再次动作，活动刀座606退回，在刀库安装支架601的上方设置有刀库护罩609，对刀库起到防护作用。

如图15和图16所示，X轴移动支架4右端固定连接有检测安装底座706，检测安装底座706前端通过呈竖直方向上下分布的检测直线导轨副716安装有检测安装座701，检测安装座701可沿检测直线导轨副716上下滑动，具体的，检测安装底座706固定连接有竖直方向分布的检测升降气缸705，检测安装座701上端固定连接有气缸安装支架708，所述检测升降气缸705的气缸杆位于上方，并且与气缸安装支架708之间通过检测气缸浮动接头707相连，从而带动检测安装座701上下运动，此外，在检测安装座701的下方右端固定连接有检测轴承座713，检测轴承座713内设有检测直线轴承714，检测直线轴承714内同轴转动连接有水平方向分布的导向轴710，导向轴710的左右两端分别固定连接有检测挡板709和检测限位挡板715，所述检测限位挡板715位于检测轴承座713和检测直线轴承714的右端，用于控制检测挡板709的极限位置，此外，导向轴710外表面还套有弹簧711，用于检测挡板709的复位，弹簧711外套有弹簧挡圈保护筒712，检测挡板709上固定连接有检测感应块704，检测感应块704的上方设有固定连接于检测开关座701的检测开关支架702，检测开关支架702上固定连接有位于检测开关感应块704正上方的检测接近开关703，当检测挡板709顶工件时，检测开关感应块704跟随检测挡板709移动，安装在检测开关支架702上的检测接近开关703感应检测开关感应块704，从而检测出工件的长度。

如图17所示的升降门装置8，主要包括升降门框805、升降门808、升降门气缸802，升降门门框805上固定连接有升降门气缸安装支架801，升降门气缸安装支架801上固定连接有升降门气缸802，升降门808上固定连接有升降门气缸连接座804，升降门气缸802的活塞杆通过升降气缸浮动接头803安装在升降气缸连接座804上，升降门808上还固定连接有滑块安装座807，滑块安装座807通过升降门直线导轨副806与升降门框805上下滑动连接，从而实现升降门808上下滑动，另外，升降门框5上还固定连接有升降门立柱护罩，对安装在升降门框805上的零部件起到保护的作用，通过升降门装置8的安装，可以有效阻挡加工工件过程中产生的废屑。

该设备操作步骤如下：

①接通电源，气源，启动设备，试运行看各个动作是否正常，是否有卡死现象，升降门装置8是否能够实现正常的升起落下动作，刻线钻铣动力头5是否能够实现三个轴的动作，激光头是否能够实现升起落下的动作，装夹工件的工装夹具2及定位装置3是否是否有相应的动作，是否能正常换刀；

②试运行完全没问题的情况下，操作操作系统使得激光头502处于上位，刻线钻铣动力头5处于后位，所述上位和后位均是以代加工件为基准；

③装夹工件，定位装置3的第二气缸302动作，定位板307立起来，把第一个需要加工的工件放置在工装夹具2上，左边靠齐，按下操作按钮，工装夹具2的第一气缸207动作，夹紧工件；

④控制X轴移动支架4移动，通过长度检测装置7找到工件右端的端面位置，X轴移动支架4右移，超过工件最右端后，控制长度检测装置7中的升降气缸705动作，长度检测装置7处于下位，X轴移动支架4以缓慢的速度左移，定位板307顶住工件右端后继续挤压定位板307，直至长度检测装置7中的检测接近开关703作用，数控系统记录下此时X轴移动支架4所处的位置数据参数值，通过检测结果计算出工件的长度；

⑤根据要加工的工件编制相应的加工程序，输入至数控系统；

⑥对刀找零点，控制刻线钻铣动力头5向下移动，刀具碰触到工件的上表面为止，记录下Z轴所处的位置，输入数控系统；

⑦按下启动按钮，该设备按照既定的程序动作，加工工件；

⑧刻线钻铣动力头5动作，激光头502在第三气缸510的带动下落下来，在程序的控制下动作进行工件的刻线加工；

⑨在程序的控制下进行钻孔铣削加工；

⑩加工完成后刻线钻铣动力头5升起，工装夹具2及定位装置3中的相应气缸动作，夹具松开工件，取下加工完的工件，更换上第二个待加工的工件，如此往复动作。

工装夹具2及定位装置3、X轴移动支架4、刀库系统6、数控系统9、升降门装置8均安装设置在床身上，刻线钻铣动力头5和长度检测装置7均安装在X轴移动支架4上，本发明把钻孔、铣削加工、刻线加工、还有工件的长度测量集于一体，工件一次装夹即可完成以上所有功能的加工，加工精度大大提高，加工效率大大提高。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种数控激光刻线钻铣加工中心，其特征在于，主要包括床身、沿床身长度方向分布的用于夹紧工件的工装夹具、对工件进行定位的定位装置、刻线钻铣动力头、用于带动刻线钻铣动力头前后左右移动的X轴移动支架、刀库系统、用于测量工件长度的长度检测装置，所述X轴移动支架整体沿床身长度方向与床身之间滑动相连，所述刻线钻铣动力头沿X轴移动支架上下滑动相连，所述定位装置设置有两个，分别固定连接于床身左右两端，所述X轴移动支架包括沿床身长度方向滑动连接于床身后侧的X轴滑板、沿床身前后方向滑动连接于X轴滑板上方的Y轴滑座以及用于驱动二者相对运动的伺服电机，所述Y轴滑座上方还设有Y轴滑座护罩，所述Y轴滑座护罩上设有激光器，所述X轴滑板上前后两端分别固定连接有一个Y轴限位块安装座，所述Y轴限位块安装座上均固定连接有Y轴定位块，所述Y轴滑座前后方向上分别固定连接有一个Y轴限位块，所述Y轴定位块和Y轴限位块位于Y轴滑座的同一侧，此外还包括用于控制X轴、Y轴及Z轴方向上移动极限位置的X轴行程开关、Y轴行程开关和Z轴行程开关以及位于同一侧的X轴开关撞块、Y轴开关撞块和Z轴开关撞块，具体的，Y轴行程开关固定连接于X轴滑板上，Y轴开关撞块固定连接于Y轴滑座，X轴行程开关固定连接于X轴滑板上，X轴开关撞块固定连接于床身一端，Z轴行程开关固定连接于Y轴滑座，Z轴开关撞块固定连接于刻线钻铣动力头上，所述刻线钻铣动力头主要包括Z轴滑板、固定连接于Z轴滑板上竖直方向分布的钻铣动力头、上下滑动连接于Z轴滑板的激光头滑板以及固定连接于激光头滑板上的激光头，此外还包括用于驱动Z轴滑板沿Y轴滑座上下滑动的第二驱动装置、用于驱动激光头滑板沿Z轴滑板上下滑动的第三驱动装置。

2.根据权利要求1所述的数控激光刻线钻铣加工中心，其特征在于，所述床身前端设有沿床身长度方向分布的第一直线导轨副，所述工装夹具主要包括夹具板、固定连接于夹具板上方的支撑座滑板，所述夹具板与支撑座滑板均沿床身前后方向分布，夹具板下方固定连接有左右方向滑动连接于第一直线导轨副的第一滑块，所述支撑座滑板一端上方固定连接有固定导向板，另一端设有沿支撑座滑板长度方向滑动相连的活动导向板以及与活动导向板固定连接用于驱动活动导向板前后移动的第一驱动装置，所述固定导向板和活动导向板前后方向的内侧均上下滑动连接有压块，所述压块内侧设有压条。

3.根据权利要求2所述的数控激光刻线钻铣加工中心，其特征在于，所述第一驱动装置包括气缸座和固定连接于气缸座的第一气缸，所述气缸座沿支撑座滑板长度方向与支撑座滑板之间滑动相连，第一气缸的活塞杆沿支撑座滑板长度方向分布，并且第一气缸活塞杆与活动导向板固定连接。

4.根据权利要求2或3所述的数控激光刻线钻铣加工中心，其特征在于，所述支撑座滑板下方还设有夹紧装置，所述夹紧装置包括固定垫块以及分别连接于固定垫块前后两端的气缸夹紧座和刹车固定块，所述气缸夹紧座外侧固定连接有锁紧气缸，所述锁紧气缸活塞杆穿过气缸夹紧座后与刹车固定块铰接，所述刹车固定块和气缸夹紧座内侧面上均固定连接有刹车块，并且气缸夹紧座与刹车固定块之间连接有夹紧缸底板，所述夹紧缸底板与气缸夹紧座和刹车固定块之间均铰接相连，此外，在刹车块下方的床身上还设有沿床身长度方向分布的锁紧条，两个所述刹车块在锁紧气缸的带动下用于夹紧锁紧条。

5.根据权利要求1所述的数控激光刻线钻铣加工中心，其特征在于，所述定位装置主要包括第一转轴、定位板、第二气缸、气缸安装板，所述第一转轴轴线沿床身前后方向分布，并且通过固定连接于床身前端工作台上的两轴承座与床身之间转动相连，所述第二气缸的缸体一端和固定连接于床身的气缸安装板之间转动连接，转动平面沿垂直于第一转轴轴线方向的平面分布，第二气缸活塞杆一端和固定连接于定位板的气缸连接座铰接，所述定位板在前后方向上位于两轴承座之间，此外，所述轴承座内侧设有用于限定工件在夹持状态下定位板与工作台垂直的定位装置限位块。

6.根据权利要求1所述的数控激光刻线钻铣加工中心，其特征在于，所述刀库系统包括固定连接于床身前端一侧的安装支架、沿床身长度方向滑动连接于安装支架的活动刀座、驱动气缸以及位于活动刀座上的刀夹，所述驱动气缸活塞杆通过连接板与活动刀座之间固定连接。

7.根据权利要求1所述的数控激光刻线钻铣加工中心，其特征在于，所述长度检测装置固定连接于X轴移动支架一端，主要包括检测安装底座、检测安装座、检测开关感应块以及检测接近开关，所述检测安装底座与X轴移动支架固定连接，检测安装座与检测安装底座之间上下滑动相连，所述检测开关与检测安装座固定连接，所述检测接近开关可滑动连接于检测安装座的下端并且位于检测接近开关的下方。

8.根据权利要求1所述的数控激光刻线钻铣加工中心，其特征在于，还包括位于床身前端可升降的升降门装置。

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