CN111922392B - 一种立式加工中心及凸轮加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种立式加工中心及凸轮加工方法，立式加工中心包括工作台、主轴、旋转台和侧铣头，旋转台固定在工作台上，侧铣头安装在主轴上，旋转台用于安置工件，侧铣头对工件进行加工。本发明通过对立式加工中心进行简单的结构改造及程序调整，使成本较低的立式加工中心也具备了加工凸轮的能力，避免采用常规方法使用昂贵、占地面积较大的卧式加工中心来加工凸轮，大幅度降低了凸轮的制造成本。

Description

一种立式加工中心及凸轮加工方法

技术领域

本发明涉及数控加工技术领域，尤其涉及一种立式加工中心及凸轮加工方法。

背景技术

作为灌装机的核心零件，凸轮目前采用的主要加工方法是运用卧式加工中心四轴联动加工导轨面，在加工过程中，机床主轴Z轴必须指向凸轮的旋转轴，才能保证导轨面与凸轮的圆周面垂直，从而达到设计要求，通常采用卧式加工中心四轴联动加工凸轮。

为了提高灌装机的生产效率，可增大凸轮的直径以增加灌装机的头数，提高机器的产能，配合凸轮硬度的增加及加工精度的提高，可提高机器的转速，满足60000瓶/小时的高速水线灌装。但较大直径的凸轮也需要采用较大尺寸的卧式加工中心加工，相较于立式加工中心，卧式加工中心结构复杂，占地面积大，价格也较高，而且卧式加工中心在加工时不便观察，零件装夹和测量也较为不便，若能利用成本较低且较为常见的立式加工中心加工较大直径的凸轮，则无需另外采购较大尺寸的卧式加工中心，可节约大量成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立式加工中心及凸轮加工方法，通过对立式加工中心进行改造，使其可以加工灌装机的凸轮，大幅降低凸轮的制造成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种立式加工中心，包括工作台、主轴、旋转台和侧铣头，所述旋转台固定在所述工作台上，所述侧铣头安装在所述主轴上，所述旋转台用于安置工件，所述侧铣头对所述工件进行加工。

作为本发明的一种优选方案，所述旋转台与所述工作台可拆卸连接。

另一方面，提供一种凸轮加工方法，包括如下步骤：

S10.提供立式加工中心和呈圆环状的工件、立式加工中心包括工作台、主轴、旋转台和侧铣头，使所述旋转台固定在所述工作台上，所述工件固定在所述旋转台上，所述侧铣头安装在所述主轴上；

S20.在数控系统内设置所述立式加工中心的第四轴及所述第四轴的旋转方向，使所述立式加工中心变为可联动加工的卧式加工中心；

S30.进行参数处理，使所述立式加工中心可按照改造后的结构输出NC代码。

作为本发明的一种优选方案，步骤S10中，使用较表接触所述工件的外圆并旋转所述旋转台，观察所述较表的指数是否在允许范围内跳动，以检验所述工件的轴线是否与所述旋转台的轴线重合。

作为本发明的一种优选方案，步骤S20中，在数控系统内设置所述旋转台的旋转轴为B轴，并设置所述旋转台顺时针旋转方向为B轴正方向，通过寻边器和对刀仪找到所述工件的轴线在所述立式加工中心坐标系内的XYZ坐标矢量值并录入所述立式加工中心的工作坐标系内。

作为本发明的一种优选方案，步骤S30中，修改elevation axis参数为elevationaxis parameters＝(0.0.0.0.0.1)。

作为本发明的一种优选方案，步骤S30中，编程时按照卧式加工中心的加工方式及加工策略编制加工程序，输出NC代码时按照立式加工中心的加工方式设置输出坐标，并选择新的后处理文件及输出坐标输出NC程序。

作为本发明的一种优选方案，运行NC代码前，先编辑NC代码，保证代码内运行的坐标系与所述立式加工中心使用的工作坐标系一致。

作为本发明的一种优选方案，所述立式加工中心的工作坐标系为G54、G55或G56。

作为本发明的一种优选方案，所述工件的直径大于1000mm。

本发明的有益效果：

本发明通过对立式加工中心进行简单的结构改造及程序调整，使成本较低的立式加工中心也具备了加工凸轮的能力，避免采用常规方法使用昂贵、占地面积较大的卧式加工中心来加工凸轮，大幅度降低了凸轮的制造成本。

附图说明

图1为本发明实施例的立式加工中心的侧面示意图。

图中：

1、工作台；2、主轴；3、旋转台；4、侧铣头；100、工件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

如图1所示，本实施例的立式加工中心，包括工作台1、主轴2、旋转台3和侧铣头4，旋转台3固定在工作台1上，侧铣头4安装在主轴2上，旋转台3用于安置工件100，侧铣头4对工件100进行加工。当安装上旋转台3和侧铣头4后，本实施例的立式加工中心具备了卧式加工中心的结构特征，再搭配上加工程序的调整，可以加工出凸轮等通常只有卧式加工中心才有能力加工的零件，实现了功能的拓展，避免使用昂贵、占地面积较大的卧式加工中心来加工凸轮等零件，大幅度降低了凸轮等零件的制造成本。

优选的，旋转台3与工作台1可拆卸连接，可拆卸连接的形式使本实施例的立式加工中心可以在常规形态和卧式加工中心的形态之间进行方便灵活的切换，使一台机床具备了两种不同的加工方式，实现了良好的成本控制。

本发明的实施例还提供一种凸轮加工方法，包括如下步骤：

S10.提供立式加工中心和呈圆环状的工件100、立式加工中心包括工作台1、主轴2、旋转台3和侧铣头4，使旋转台3固定在工作台1上，工件100固定在旋转台3上，侧铣头4安装在主轴2上；

S20.在数控系统内设置立式加工中心的第四轴及第四轴的旋转方向，使立式加工中心变为可联动加工的卧式加工中心；

S30.进行参数处理，使立式加工中心可按照改造后的结构输出NC代码。

进一步的，步骤S10中，使用较表接触工件100的外圆并使旋转台3旋转，观察较表的指数是否在允许范围内跳动，以检验工件100的轴线是否与旋转台3的轴线重合，保证加工精度。

优选的，步骤S20中，在数控系统内设置旋转台3的旋转轴为B轴，并设置旋转台3顺时针旋转方向为B轴正方向，通过寻边器和对刀仪找到工件100的轴线在立式加工中心坐标系内的XYZ坐标矢量值并录入立式加工中心的工作坐标系内。

优选的，步骤S30中，修改elevation axis参数为elevation axis parameters＝(0.0.0.0.0.1)。数控机床通常具有X轴、Y轴、Z轴三个线性轴，A轴、B轴、C轴三个旋转轴，绕X轴旋转的为A轴，绕Y轴旋转的为B轴，绕Z轴旋转的为C轴，若机床没有旋转轴则为三轴机床，则elevation axis参数设置为六个零，若机床有绕X轴旋转的工作台，则设置第四个数为一，其余为零。本实施例的立式加工中心的工作台1是绕Z轴旋转的，故设置最后一个数为一，其余数设为零。修改后，后处理软件会将elevation axis输出为C轴，我们在编程软件内创立的编程坐标必须根据卧式加工中心的结构特点，设置旋转轴为绕Y轴旋转的B轴，因此Autodesk Powermill的后处理文件必须做相应修改，将所有的elevation axis强制输出为B轴。所以需要做下列的修改，保证旋转轴的代码输出为B轴，与机床设置相同。

优选的，步骤S30中，编程时按照卧式加工中心的加工方式及加工策略编制四轴联动加工程序，输出NC代码时按照立式加工中心的加工方式设置输出坐标，并选择新的后处理文件及输出坐标输出NC程序。

进一步的，运行NC代码前，先编辑NC代码，保证代码内运行的坐标系与立式加工中心使用的工作坐标系一致。

更进一步的，立式加工中心的工作坐标系为G54、G55或G56等。

优选的，工件100的直径大于1000mm，立式加工中心的工作台1通常具备较大的尺寸，因此有能力加工出较大直径的凸轮，而凸轮的直径越大，灌装机的产能也更高，因此，可以满足高速水线灌装的需求。

作为本发明优选的实施方案，在本说明书的描述中，参考术语“优选的”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用来说明本发明的详细方案，本发明并不局限于上述详细方案，即不意味着本发明必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种凸轮加工方法，其基于立式加工中心进行凸轮加工，所述立式加工中心包括工作台、主轴、旋转台和侧铣头，所述旋转台固定在所述工作台上，所述侧铣头安装在所述主轴上，所述旋转台用于安置工件，所述侧铣头对所述工件进行加工；所述旋转台与所述工作台可拆卸连接；

其特征在于包括如下步骤：

S10.提供立式加工中心和呈圆环状的工件；

S20.在数控系统内设置所述立式加工中心的第四轴及所述第四轴的旋转方向，使所述立式加工中心变为可联动加工的卧式加工中心；

S30.进行参数处理，使所述立式加工中心可按照改造后的结构输出NC代码。

2.根据权利要求1所述的凸轮加工方法，其特征在于，步骤S10中，使用较表接触所述工件的外圆并旋转所述旋转台，观察所述较表的指数是否在允许范围内跳动，以检验所述工件的轴线是否与所述旋转台的轴线重合。

3.根据权利要求1所述的凸轮加工方法，其特征在于，步骤S20中，在数控系统内设置所述旋转台的旋转轴为B轴，并设置所述旋转台顺时针旋转方向为B轴正方向，通过寻边器和对刀仪找到所述工件的轴线在所述立式加工中心坐标系内的XYZ坐标矢量值并录入所述立式加工中心的工作坐标系内。

4.根据权利要求1所述的凸轮加工方法，其特征在于，步骤S30中，设置elevation axisparameters＝0.0.0.0.0.1。

5.根据权利要求1所述的凸轮加工方法，其特征在于，步骤S30中，编程时按照卧式加工中心的加工方式及加工策略编制加工程序，输出NC代码时按照立式加工中心的加工方式设置输出坐标，并选择新的后处理文件及输出坐标输出NC程序。

6.根据权利要求5所述的凸轮加工方法，其特征在于，运行NC代码前，先编辑NC代码，保证代码内运行的坐标系与所述立式加工中心使用的工作坐标系一致。

7.根据权利要求6所述的凸轮加工方法，其特征在于，所述立式加工中心的工作坐标系为G54、G55或G56。

8.根据权利要求1所述的凸轮加工方法，其特征在于，所述工件的直径大于1000mm。

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