一种复合柔性制造单元制造技术

本发明专利技术涉及一种数控机床，尤其是涉及一种复合柔性制造单元。其主要是解决现有柔性制造单元占地大、投资高，解决大中型关键零件加工，存在多次装夹、多次定位误差较大，加工精度不高，适用范围较小等的技术问题。本发明专利技术包括柔性制造单元底座，柔性制造单元底座上，连接有1台以上的龙门加工中心、卧式加工中心、立式加工中心的底座、床身、滑鞍、立柱与主轴箱；柔性制造单元具有多台加工中心形成的共用底座、共用工作台，共用的柔性夹具，共用的集中控制装置，外部设置有输送装置，底座连接复合在同台机床上的龙门加工中心、卧式加工中心，立式加工中心为全部设有刀库或部分设有刀库。

Composite flexible manufacturing cell

The invention relates to a numerical control machine tool, in particular to a composite flexible manufacturing unit. It is mainly to solve the existing flexible manufacturing unit covers a large area and high investment to solve the large and medium-sized key parts processing, multiple clamping, multi positioning error is large, the machining accuracy is not high, the scope of the small technical problem. The present invention includes a flexible manufacturing unit base, flexible manufacturing base, with more than 1 sets of Longmen machining center, horizontal machining center, vertical machining center, bed base, saddle, column and spindle box; flexible manufacturing unit has a common base, several machining centers formed common workbench, flexible fixture sharing the centralized control device is shared, is arranged outside the conveying device, base is connected with a horizontal machining center processing center, Longmen composite in the same machine, vertical machining center with a knife for all or part of the knife.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数控机床，尤其是涉及一种复合柔性制造单元。
技术介绍
中国专利公开了一种五面体龙门加工中心（公开号：CN2644077X），其包括床身、电器数控系统、立卧复合刀库、换刀装置、横梁、变速箱、操纵台、具有立式头罩和直角铣头的附件头库、左右立柱、工作台、冷却排屑系统、溜板和内部装有主轴的滑枕，主轴上安装有端面键、拉杆、弹簧卡爪、蝶形弹簧、拉刀、液压松刀和液压油缸，蝶形弹簧与附件头连接，滑枕端部安装有接油盘，滑枕下端沿主轴周向布置有多只吊头拉杆，且每只吊头拉杆上均与一吊头油缸的活塞连接，滑枕上固定有快接插座，快接插座内设置有弹簧，附件头上固定有快接插头，滑枕和直角铣头的外壳之间设置有鼠牙盘、锥柄和锥齿轮，锥齿轮套装在锥柄下端，拉杆通过拉钉与锥柄固定连接，滑枕上还安装有挡块和接近开关，滑枕内的主轴套上安装有接近开关和挡块；拉钉盘上安装有相互垂直的定位销和凸轮销，定位销上的凸头位于凸轮销上的滑槽内，定位销的一端可与鼠牙盘凹槽插接，凸轮销上套装有复位弹簧，复位弹簧的一端支承在凸轮销的台肩上，另一端支承在拉钉盘上。但是这种五面体加工中心的刚性较差，生产效率较低上世纪八十年代开始出现，九十年代开始国际流行的FMC柔性制造单元实质是一种小型柔性制造系统，由2-5台加工中心与托板输送装置组成，适用于尺寸为400-800的中型零件的高效、高质与高柔性加工，但占地较大，投资较多，且不能满足大型零件的柔性加工，适用范围较小。
技术实现思路
本专利技术是提供一种复合柔性制造单元，其主要是解决现有柔性制造单元占地大、投资高，解决大中型关键零件加工，存在多次装夹、多次定位误差较大，加工精度不高，适用范围较小等的技术问题。本专利技术的上述技术问题通过下述技术方案得以解决的：本专利技术的一种复合柔性制造单元，把多台加工中心复合在同台机床上，所述的柔性制造单元底座上连接有1台以上的龙门加工中心、卧式加工中心、立式加工中心；柔性制造单元具有共同的底座、共同的工作台，共同的柔性夹具，共同的集中控制装置，外部设置有输送装置；1台以上的龙门加工中心、卧式加工中心、立式加工中心的底座，复合连接在柔性制造单元底座的单侧或两侧或两端；柔性制造单元底座为龙门加工中心底座，或是多台加工中心共用的底座；共同的工作台为固定工作台、或直线运动工作台、或回转工作台，或直线运动工作台上安装回转工作台，或是其中的组合；共同的柔性夹具为数控夹具、液压夹具、气动夹具、手动夹具或是其中的组合；共同的集中控制装置为数控系统、计算机、可编程控制器或是其中的组合；外部输送装置为机器人、无轨小车、有轨小车、托板装置、滚道装置、起吊装置、手动输送装置或是其中的组合；复合在同台机床上的龙门加工中心、卧式加工中心，立式加工中心为全部设有刀库或部分设有刀库。本专利技术融合了柔性制造单元与立卧复合加工中心技术，按成组技术要求对大型零件进行分类，采用模块化技术与柔性组合技术，把多台加工中心，柔性夹具复合在同台机床上，以工作台的直线运动与回转运动替代了国际流行的柔性制造单元的内部输送装置，结构更紧凑、占地更小、投资更省。本专利技术工件一次装夹可以完成2-5面，铣镗钻攻全部工序，消除了多次装夹、翻身的定位误差与辅助工时，提高加工精度与生产效率；突破现有数控机床主要适用中型零件中小批量生产的范围，实现大型、复杂零件小批与单件柔性生产。集中控制系统可以管理多台加工中心加工状态、刀具寿命，在线检测，远程故障诊断，具有信息化智能化功能；数控系统可以控制立卧多主轴同时加工，也可以控制立卧多主轴独立加工；柔性夹具可以快速实现零件变更，达到多品种高效、高精、高柔性的效果。本专利技术将卧式加工中心底座连接在龙门加工中心底座上，这样卧式主轴不受龙门立柱的高度、宽度所限制。本专利技术的困难点在于卧轴与立轴相互位置由大型零件的结构、尺寸、加工工序、工艺顺序决定，有利于机床节省占地，降低成本。本专利技术还需解决卧轴与立轴之间的空间垂直度、平行度精度的确定，达到结构紧凑、占地小、投资省的效果。作为优选，所述的复合柔性制造单元上设有在线检测装置，在线检测装置为工件安装位置检测装置、工件加工精度检测装置、刀具磨损检测装置、机床异常检测与报警装置或是其中的组合。为适应多品种零件加工的需求，柔性夹具采用数控液压气动与手动相结合的方式，实现零件定位装置与夹紧装置的快速移动或变更，为使加工能连续进行，有必要设置工件按装位置检测，或工件加工精度检测，或刀具磨损检测，或机床异常检测与报警，为提高工件装卸的效率。柔性制造单元外部设置机器人或有轨小车、或无轨小车、或滚道或起吊装置，或手动输送装置，有利于实现数字化车间与无人车间。作为优选，所述的柔性制造单元底座为龙门加工中心的底座，底座上设有X向导轨，X向丝杆活动连接共用的工作台，底座一段设有X向行程开关。通过X向行程开关可以使得工作台在既定的范围内运动。作为优选，所述的龙门加工中心的立柱上端固定有横梁，横梁设有丝杆驱动装置，通过横梁线轨活动连接有至少一只滑鞍，滑鞍上设有滑枕，滑枕上设有龙门主轴箱与立式主轴，滑枕上设有丝杆驱动装置。作为优选，所述的龙门加工中心的龙门主轴箱的丝杆驱动装置包括有Y向丝杆，Y向丝杆连接有Y向丝杆驱动电机，Y向丝杆驱动电机通过Y向丝杆驱动电机座固定在横梁的一端，横梁线轨一侧设有Y向行程开关。通过Y向行程开关可以使得立式主轴箱自动运行。作为优选，所述的龙门加工中心的滑鞍通过滑枕连接龙门主轴箱，滑鞍上设有平衡杠，平衡杠上端通过万向接头连接平衡油缸支架，平衡油缸支架连接在滑枕上，滑鞍上设有压板，滑鞍的一侧设有龙门刀库。通过立式刀库可以方便地进行换刀。万向接头用来连接平衡杠与平衡油缸支架，降低同轴造成的故障。作为优选，所述的柔性制造单元底座单侧或两侧或两端连接卧式底座，卧式底座上座落有卧式床身，卧式床身上通过丝杆驱动装置连接有卧式鞍座，卧式鞍座上固定有卧式立柱，卧式立柱通过丝杆驱动装置连接卧式主轴箱与卧式主轴，卧式底座一侧固定有卧式刀库。作为优选，所述的卧式加工中心的卧式床身上的丝杆驱动装置包括有与卧式立柱连接的Z向丝杆，卧式床身上设有Z向线轨，卧式立柱滑动连接在Z向线轨上，卧式床身的一侧设有调整块，Z向丝杆的端部设有轴承座与轴承座调整垫块。通过调整块可以调整轴承座的位置。作为优选，所述的卧式加工中心的卧式立柱上的丝杆驱动装置包括有设在卧式立柱上的丝杆，丝杆上端连接电机，丝杆穿接在卧式主轴箱上，卧式主轴箱上设有卧式主轴，卧式立柱上设有Y向线轨，卧式主轴箱滑动连接在Y向线轨上，卧式立柱上设有卧轴平衡杠，卧式平衡杠连接有卧式平衡杠安装座，卧式平衡杠安装座固定在卧式主轴箱上，卧式立柱的一侧还设有上下光栅尺。通过上下光栅尺可以确定卧式主轴箱的位置，从而可以提高加工精度。作为优选，所述的柔性制造单元底座的其中一侧固定有卧式底座，柔性制造单元底座另一侧的立柱上通过立柱导轨活动连接有立柱滑鞍，立柱滑鞍上设有卧式主轴箱，卧式主轴箱设有丝杆驱动装置，卧式主轴箱的丝杆驱动装置包括有复合立柱丝杆，复合立柱丝杆连接有立柱丝杆驱动电机，立柱丝杆驱动电机通过立柱丝杆驱动电机座固定在复合立柱的一端，复合立柱的另一端设有立柱丝杆螺母座，复合立柱丝杆端部穿接在立柱丝杆螺母座内。一侧的卧轴为独立设置，另一侧的立柱为复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合柔性制造单元，包括柔性制造单元底座（1），其特征在于所述的柔性制造单元底座（1）上，连接有1台以上的龙门加工中心、卧式加工中心、立式加工中心的底座、床身、滑鞍、立柱与主轴箱；柔性制造单元具有多台加工中心形成的共用底座、共用工作台（51），共用的柔性夹具，共用的集中控制装置（50），外部设置有输送装置（49）；1台以上的龙门加工中心、卧式加工中心、立式加工中心的底座，复合连接在柔性制造单元底座（1）的单侧或两侧或两端；柔性制造单元底座（1）为龙门加工中心底座，或为多台加工中心共用的底座；共同的工作台为固定工作台、或直线运动工作台、或回转工作台，也可以是直线运动工作台上安装回转工作台，或是其中的组合；共同的柔性夹具为数控夹具、液压夹具、气动夹具、手动夹具或是其中的组合；共同的集中控制装置为数控系统、计算机、可编程控制器或是其中的组合；外部输送装置为机器人、无轨小车、有轨小车、托板装置、滚道装置、起吊装置、手动输送装置或是其中的组合；底座连接复合在同台机床上的龙门加工中心、卧式加工中心，立式加工中心为全部设有刀库或部分设有刀库。

【技术特征摘要】
1.一种复合柔性制造单元，包括柔性制造单元底座（1），其特征在于所述的柔性制造单元底座（1）上，连接有1台以上的龙门加工中心、卧式加工中心、立式加工中心的底座、床身、滑鞍、立柱与主轴箱；柔性制造单元具有多台加工中心形成的共用底座、共用工作台（51），共用的柔性夹具，共用的集中控制装置（50），外部设置有输送装置（49）；1台以上的龙门加工中心、卧式加工中心、立式加工中心的底座，复合连接在柔性制造单元底座（1）的单侧或两侧或两端；柔性制造单元底座（1）为龙门加工中心底座，或为多台加工中心共用的底座；共同的工作台为固定工作台、或直线运动工作台、或回转工作台，也可以是直线运动工作台上安装回转工作台，或是其中的组合；共同的柔性夹具为数控夹具、液压夹具、气动夹具、手动夹具或是其中的组合；共同的集中控制装置为数控系统、计算机、可编程控制器或是其中的组合；外部输送装置为机器人、无轨小车、有轨小车、托板装置、滚道装置、起吊装置、手动输送装置或是其中的组合；底座连接复合在同台机床上的龙门加工中心、卧式加工中心，立式加工中心为全部设有刀库或部分设有刀库。2.根据权利要求1所述的一种复合柔性制造单元，其特征在于所述的复合柔性制造单元上设有在线检测装置（48），在线检测装置为工件安装位置检测装置、工件加工精度检测装置、刀具磨损检测装置、机床异常检测与报警装置或是其中的组合。3.根据权利要求1所述的一种复合柔性制造单元，其特征在于所述的柔性制造单元底座（1）可以是龙门加工中心的底座，底座上设有X向导轨（33），X向丝杆活动连接共用的工作台（12），底座一段设有X向行程开关（35）。4.根据权利要求1所述的一种复合柔性制造单元，其特征在于所述的龙门加工中心的立柱（2）上端固定有横梁（3），横梁设有丝杆驱动装置，通过横梁线轨（4）活动连接有至少一只滑鞍（5），滑鞍上设有滑枕，滑枕上设有龙门主轴箱（6）与立式主轴（47），滑枕上设有丝杆驱动装置。5.根据权利要求1所述的一种复合柔性制造单元，其特征在于所述的龙门加工中心的龙门主轴箱（6）的丝杆驱动装置包括有Y向丝杆（13），Y向丝杆连接有Y向丝杆驱动电机，Y向丝杆驱动电机通过Y向丝杆驱动电机座固定在横梁的一端，横梁线轨（4）一侧设有Y向行程开关（14）。6.根据权利要求1所述的一种复合柔性制造单元，其特征在于所述的龙门加工中心的滑鞍（5）通过滑枕（15）连接龙门主轴箱（6），滑鞍（5）上设有平衡杠（16），平衡杠上端通过万向接头（17）连接平衡油缸支架（18），平衡油缸支架连接在滑枕上，滑鞍上设有压板（19），滑鞍的一侧设有龙门刀库（20）。7.根据权利要求1所述的一种复合柔性制造单元，其特征在于所述的柔性制造单元底座（1）单侧或两侧或两端连接卧式底座（7），卧式底座上座落有卧式床身（8），卧式床身上通过丝杆驱动装置连接有卧式鞍座，卧式鞍座上固定有卧式立柱（9），卧式立柱通过丝杆驱动装置连接卧式主轴箱（10）与卧式主轴(27)，卧式底座一侧固定有卧式刀库（11）。8.根据权利要求1或7所述的一种复合柔性制造单元，其特征在于所述的卧式加工中心的卧式床身（8）上的丝杆驱动装置包括有与卧式立柱（9）连接的Z向丝杆（21），卧式床身上设有Z向线轨（22），卧式立柱（9）滑动连接在Z向线...

【专利技术属性】
技术研发人员：王元庆，
申请(专利权)人：杭州大天数控机床有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33