CN113348743B - 一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床，包括床身模块、机头模块、十字滑台模块、动力模块、对刀模块、排屑模块、防护模块、数控系统，采用角度头转换加工方向，铣刀安装在角度头上，实现大轴径比舱体内型面的加工；机床包括3个移动轴和1个旋转轴，移动轴由导轨和丝杆螺母机构提供导向和动力，旋转轴采用回转台提供精确角度控制；采用数控系统进行精确运动控制、铣刀转速调节；采用中心架对舱体进行支撑；采用对刀模块进行刀具在线对刀；采用排屑模块完成切屑的自动收集；保护模块为机床外壳，防止加工过程中切屑飞溅导致人员受伤。本发明具有加工精度高、操作简单、降低劳动强度的优点，能满足舱体内型面非连续凸台数控加工的要求。

Description

一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床

技术领域

本发明涉及航天技术领域的加工机床，具体是一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床。

背景技术

导弹舱体采用镁合金铸造成型，铸造完成后，需要对舱体内部进行加工，包括去除多余材料对舱体减重和加工安装面。不同的舱体尺寸有所不同，最长约为800mm，最小内径约为250mm。

由于舱体较长且内径较小，因此市场上现有机床无法满足内型面的加工。目前采用的方法是：对普通卧式车床改造，通过动力头工装上安装铣头和手动旋转舱体的方式加工，存在加工精度低、效率低、操作繁琐，劳动强度大的问题。

为了满足自动加工的需求，研制了舱体内型面非连续凸台数控加工机床，由数控系统对加工过程进行控制。目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床，能满足舱体内型面非连续凸台数控加工的要求。

本发明是通过以下技术方案实现的。一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床，包括：床身模块、机头模块、十字滑台模块、动力模块、对刀模块、排屑模块、中心架模块、防护模块、数控系统；

所述床身模块包括：床身、导轨机构、丝杆螺母机构、Y轴光栅尺、伺服电机I、防尘罩、Y轴坦克链，所述床身采用铸造结构，两侧的导轨安装面分别设计凸台，凸台作为导轨安装时一侧的靠山，导轨另一侧采用顶板顶紧，两个凸台与导轨安装面相邻的侧面有较好的平面度，且两个凸台的作为导轨靠山的侧面有较好的平行度，用以保证安装后的两根导轨的平行度；所述导轨机构、丝杆螺母机构、光栅尺相互平行安装在床身上，所述伺服电机与丝杆螺母机构连接，提供驱动力；

所述机头模块包括：机头、回转台、过度盘、三抓卡盘、伺服电机II，所述机头安装在床身上方，所述回转台安装在机头上，所述过度盘用于连接回转台和三抓卡盘，所述伺服电机与回转台连接，提供驱动力，带动舱体沿B轴旋转；

十字滑台模块包括：X轴滑台、Z轴滑台、X轴光栅尺、Z轴光栅尺、X轴坦克链、Z轴坦克链、伺服电机III、伺服电机IV，所述X轴滑台垂直安装在床身模块的导轨机构上，并与丝杆螺母机构的螺母连接，所示Z轴滑台安装在X轴滑台上，X轴滑台、导轨结构、Z轴滑台相互垂直，复合右手定律，所述X轴光栅尺安装在X轴滑台，所述Z轴光栅尺安装在Z轴滑台上；

所述动力模块包括：主轴、角度头、主轴电机，所述主轴安装在Z轴滑台上，所述角度头安装主轴上，所述主轴电机与主轴连接，提供驱动力；

所述对刀模块包括：对刀仪、支架，所述支架固定在机头上，所述对刀仪安装在支架上，对刀模块为机床提供在线对刀功能；

所述排屑模块用于收集机床加工过程产生的切削；

所述防护模块包括：防护骨架、防护蒙皮、防护门，所述防护蒙皮与防护骨架采用螺纹连接，所述防护门可在防护骨架上滑动。

进一步，所述床身模块包括防尘罩，所示防尘罩安装在导轨上方，对导轨机构、丝杆螺母机构、光栅尺提供物理防护。

工作时，将舱体的工艺销孔对准三抓卡盘的销钉后，安装在三抓卡盘上，用中心架辅助支撑舱体，之后关闭防护模块的移动门。数控系统调用G代码程序，控制X轴、Y轴、Z轴的伺服电机带动主轴按照轨迹运动，控制回转台的伺服电机驱动舱体转动，控制主轴电机带动铣刀旋转，对舱体进行铣削加工，通过排屑机对切削进行收集。中心架可沿着Y轴方向滑动，以适应不同长度舱体的支撑，角度头采用标准BT50刀柄接口，方便换刀和机外对刀。

本发明用于舱体内型面非连续凸台数控加工，通过数控系统对X轴、Y轴、Z轴进行移动控制，对B轴进行旋转控制，从而带动主轴进行铣削加工，能满足舱体内型面非连续凸台数控加工的要求。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明装配原理图；

图2为本床身结构图；

图中：1为机头，2为回转台，3为三抓卡盘，4为对刀模块，5为中心架，6为角度头，7为主轴，8为Z轴滑台，9为Z轴光栅尺，10为Z轴坦克链，11为Y轴坦克链，12为X轴坦克链，13为X轴光栅尺，14为X轴滑台，15为防尘罩，16为排屑机，17为安装板，18为床身。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床，包括：床身模块、机头模块、十字滑台模块、动力模块、对刀模块、排屑模块、防护模块、数控系统，其中，

所述床身模块包括：床身18、导轨机构、丝杆螺母机构、Y轴光栅尺、伺服电机I、防尘罩15、Y轴坦克链11，所述床身18采用铸造结构，所述导轨机构、丝杆螺母机构、Y轴光栅尺相互平行安装在床身上，所述伺服电机与丝杆螺母机构连接，提供驱动力，所示防尘罩15安装在导轨上方，对导轨机构、丝杆螺母机构、Y轴光栅尺提供物理防护；

所述机头模块包括：机头1、回转台2、过度盘、三抓卡盘3、伺服电机工I，所述机头1采用铸造结构，安装在床身18上方，所述回转台2安装在机头1上，所述过度盘用于连接回转台2和三抓卡盘3，所述伺服电机与回转台2连接，提供驱动力，带动舱体沿B轴旋转；

所述十字滑台模块包括：X轴滑台14、Z轴滑台8、X轴光栅尺13、Z轴光栅尺9、X轴坦克链12、Z轴坦克链10、伺服电机III、伺服电机IV，所述X轴滑台14垂直安装在床身模块的导轨机构上，并与丝杆螺母机构的螺母连接，所示Z轴滑台8安装在X轴滑台14上，X轴滑台14、导轨结构、Z轴滑台8相互垂直，复合右手定律，所述X轴光栅尺13安装在X轴滑台14上，所述Z轴光栅尺9安装在Z轴滑台8上，

所述动力模块包括：主轴7、角度头6、主轴电机，所述主轴7安装在Z轴滑台8上，所述角度头6安装主轴上7，所述主轴电机与主轴7连接，提供驱动力；

所述对刀模块包括：对刀仪、支架，所述支架固定在机头1上，所述对刀仪安装在支架上，对刀模块4为机床提供在线对刀功能；

所述排屑模块包括：安装板17、排屑机16，所述安装板14固定在床身18上，所述排屑机16安装在安装板17上，排屑模块用于收集机床加工过程产生的切削；

所述防护模块包括：防护骨架、防护蒙皮、防护门，所述防护骨架采用空心方钢拼焊结构，所述防护蒙皮与防护骨架采用螺纹连接，所述防护门可在防护骨架上滑动，防护门上安装钢化玻璃；

工作时，将舱体的工艺销孔对准三抓卡盘3的销钉后，安装在三抓卡盘3上，用中心架5辅助支撑舱体，之后关闭防护模块的移动门。数控系统调用G代码程序，控制X轴、Y轴、Z轴的伺服电机带动主轴按照轨迹运动，控制回转台2的伺服电机驱动舱体转动，控制主轴电机带动铣刀旋转，对舱体进行铣削加工，通过排屑机16对切削进行收集。中心架5可沿着Y轴方向滑动，以适应不同长度舱体的支撑，角度头6采用标准BT50刀柄接口，方便换刀和机外对刀。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。本实施例具有加工精度高、操作简单、降低劳动强度的优点，需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (6)

1.一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床，其特征在于，包括：床身模块、机头模块、十字滑台模块、动力模块、对刀模块、排屑模块、中心架模块、防护模块、数控系统；所述床身模块包括：床身、导轨机构、丝杆螺母机构、Y轴光栅尺、伺服电机I、防尘罩、Y轴坦克链，所述床身采用铸造结构，两侧的导轨安装面分别设计凸台，凸台作为导轨安装时一侧的靠山，导轨另一侧采用顶板顶紧，两个凸台与导轨安装面相邻的侧面有较好的平面度，且两个凸台的作为导轨安装面相邻的侧面有较好的平行度，用以保证安装后的两根导轨的平行度；所述导轨机构、丝杆螺母机构、Y轴光栅尺相互平行安装在床身上，所述伺服电机I与丝杆螺母机构连接，提供驱动力；所述中心架模块安装在所述床身上；

所述机头模块包括：机头、回转台、过渡盘、三爪卡盘、伺服电机II，所述机头安装在床身上方，所述回转台安装在机头上，所述过渡盘用于连接回转台和三爪卡盘，所述伺服电机II与回转台连接，提供驱动力，带动舱体沿B轴旋转；

十字滑台模块包括：X轴滑台、Z轴滑台、X轴光栅尺、Z轴光栅尺、X轴坦克链、Z轴坦克链、伺服电机III、伺服电机IV，所述X轴滑台垂直安装在床身模块的导轨机构上，并与丝杆螺母机构的螺母连接，所示Z轴滑台安装在X轴滑台上，X轴滑台、导轨机构、Z轴滑台相互垂直，符合右手定律，所述X轴光栅尺安装在X轴滑台，所述Z轴光栅尺安装在Z轴滑台上；所述X轴坦克链安装在X轴滑台上、Z轴坦克链安装在Z轴滑台上；所述伺服电机III、伺服电机IV用于分别驱动X轴滑台以及Z轴滑台；

所述防尘罩安装在导轨上方；

所述Y轴坦克链安装在所述床身模块侧边；所述动力模块包括：主轴、角度头、主轴电机，所述主轴安装在Z轴滑台上，所述角度头安装主轴上，所述主轴电机与主轴连接，提供驱动力；

所述对刀模块包括：对刀仪、支架，所述支架固定在机头上，所述对刀仪安装在支架上，对刀模块为机床提供在线对刀功能；

所述排屑模块用于收集机床加工过程产生的切削；

所述防护模块包括：防护骨架、防护蒙皮、防护门，所述防护蒙皮与防护骨架采用螺纹连接，所述防护门可在防护骨架上滑动。

2.根据权利要求1所述的一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床，其特征在于，所述防尘罩安装在导轨上方，对导轨机构、丝杆螺母机构、Y轴光栅尺提供物理防护。

3.根据权利要求1所述的一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床，其特征在于，所述机头采用铸造结构，所述排屑模块包括：安装板、排屑机，所述安装板固定在床身上，所述排屑机安装在安装板上。

4.根据权利要求1所述的一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床，其特征在于，所述防护骨架采用空心方钢拼焊结构。

5.根据权利要求1所述的一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床，其特征在于，所述防护门上安装钢化玻璃。

6.根据权利要求1所述的一种舱体内型面非连续凸台数控加工机床，其特征在于，所述角度头采用标准BT50刀柄接口。

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