一种加工检测一体化的叶片加工机床制造技术

本发明专利技术公开了一种加工检测一体化的叶片加工机床，包括机床加工单元、自动进出料单元及自动检测单元，其中机床加工单元的结构是，包括底座，底座上设置有纵向滑轨与横向滑轨，在底座的横向滑轨上设置有工作台，工作台上沿纵向设置有水平回转台；在底座的纵向滑轨上设置有滑座，滑座上固定连接有立柱，立柱上沿竖直方向滑动设置有滑板，滑板上固定安装有支座，支座中通过双关节机构安装有电主轴，电主轴前端安装有刀具。本发明专利技术的装置，通过双工位加工，可以实现工件一次装夹下的多道工序加工，不仅提高加工效率，而且保证加工精度，实现了工件的自动进出料和在机检测。

A Blade Machining Machine Tool with Integration of Machining and Testing

The invention discloses a blade processing machine tool integrated with processing and testing, which includes machine tool processing unit, automatic feed and discharge unit and automatic testing unit. The structure of machine tool processing unit includes a base, which is provided with longitudinal slides and transverse slides, a worktable is arranged on the transverse slides of the base, and a horizontal turntable is arranged along the longitudinal direction of the worktable. A sliding seat is arranged on the longitudinal slide rail, and a column is fixed and connected on the sliding seat. A sliding board is arranged on the column along the vertical direction, and a support is fixed on the sliding board. An electric spindle is installed in the support through a double-joint mechanism, and a cutter is installed at the front end of the electric spindle. The device of the invention can realize multi-process processing under one clamping of workpiece by double-position processing, which not only improves the processing efficiency, but also ensures the processing accuracy, and realizes the automatic feeding and discharging of workpiece and on-line detection of workpiece.

【技术实现步骤摘要】
一种加工检测一体化的叶片加工机床
本专利技术属于机械制造
，涉及一种加工检测一体化的叶片加工机床。
技术介绍
叶片表面是机械制造行业中最典型的自由曲面之一，不仅应用范围较广，而且其曲面形状直接影响着叶片的工作效率，如鼓风机叶片、航空发动机叶片、水轮机叶片、汽轮机叶片等。自由曲面是最难加工的曲面之一，一般需要在五轴及以上联动的数控机床上才能加工出来。目前的五轴联动加工机床主要由三个直线运动自由度和两个回转运动自由度组成，主要布局方式有三种：1)工件侧为单自由度数控转台，刀具侧为单自由度数控摆头；2)工件侧为两自由度摇篮式数控转台；3)刀具侧为两自由度叉式万能摆头。叶片加工是典型的大批量生产，其加工效率是生产中的突出矛盾之一；另一方面，由于叶片的自由曲面是最难加工的曲面，对机床运动自由度及其加工灵活性要求也是最高的，因此，加工效率、加工质量、加工灵活性是目前叶片加工中的突出问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种加工检测一体化的叶片加工机床，解决了现有技术中的多轴联动叶片机床，难以兼顾加工效率、加工质量、加工灵活性的问题。本专利技术采用的技术方案是，一种加工检测一体化的叶片加工机床，包括机床加工单元、自动进出料单元及自动检测单元，其中机床加工单元的结构是，包括底座，底座上设置有纵向滑轨与横向滑轨，在底座的横向滑轨上设置有工作台，工作台上沿纵向设置有水平回转台；在底座的纵向滑轨上设置有滑座，滑座上固定连接有立柱，立柱上沿竖直方向滑动设置有滑板，滑板上固定安装有支座，支座中通过双关节机构安装有电主轴，电主轴前端安装有刀具。本专利技术的加工检测一体化的叶片加工机床，其特征还在于：所述的自动进出料单元的结构是，包括横梁，横梁的两端下方分别设置有工件进料的进料输送带及成品出料的出品输送带，横梁一侧的滑轨中套装有移运滑板，移运滑板正面安装有移运滑枕，移运滑枕下部安装有回摆关节，回摆关节末端设置有夹具。所述的移运滑板、移运滑枕、回摆关节及夹具均设置有自己的驱动部件。所述的自动检测单元的结构是，包括检测滑板，检测滑板套装在横梁另一侧的滑轨中，检测滑板的正面安装有检测滑枕，检测滑枕下部安装有检测探头。所述的检测滑板、检测滑枕均设置有自己的驱动部件。所述的双关节机构的结构是，支座中支撑安装有A关节，A关节的回转轴上固定安装有L形连接件，L形连接件外端固定安装有C关节，C关节的回转轴下端固定安装有电主轴。所述的工作台、滑座、滑板、A关节、C关节各自设置有驱动部件或转动部件。本专利技术的有益效果是，通过机床的直线运动扩大了加工尺寸范围，同时也使机床结构具有良好的刚性；将机器人的灵活性与机床的高刚性相结合，同时考虑到曲面加工的复杂性，将自动进出料和在机检测功能集成在一起，具有十个自由度，回转运动自由度分别位于工件和主轴头的两侧，其中工件拥有一个回转运动、两侧的主轴头各拥有两个回转运动，直线运动远离主轴头和工件，不仅便于各运动单元的结构布局和运动控制，而且保证了机床总体结构受力合理，便于提高机床整机性能，对叶片曲面的高性能加工具有重要意义。另一方面，设置自动进出料单元以实现叶片工件的自动进出料，缩短辅助时间，提高加工效率，减轻工人的劳动强度；设置检测机构以实现在机检测，大大减少了装夹误差，便于实现在机误差补正，有效保证了工件加工精度，大大减少了废品率。附图说明图1是本专利技术装置的工件侧与一侧刀具侧的实施例结构示意图；图2是本专利技术装置中的自动进出料单元结构示意图；图3是本专利技术装置中的自动检测单元结构示意图；图4是本专利技术装置的工件侧与两侧刀具侧的实施例结构示意图。图中，1.底座，2.工作台，3.水平回转台，4.工件，5.刀具，6.电主轴，7.C关节，8.立柱，9.L形连接件，10.支座，11.滑板，12.A关节，13.滑座，14.尾架，15.进料输送带，16.横梁，17.移运滑枕，18.移运滑板，19.回摆关节，20.夹具，21.出品输送带，22.检测滑板，23.检测滑枕，24.检测探头。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术的装置，包括机床加工单元、自动进出料单元及自动检测单元，参照图1，机床加工单元的结构是，包括底座1，底座1上设置有纵向滑轨与横向滑轨，在底座1的横向滑轨(沿X向)上设置有工作台2(称为工件侧)，工作台2上沿纵向(沿Y向)设置有轴心相对的水平回转台3和尾架14，水平回转台3中独自安装工件4、或者与尾架14一起共同夹持支撑工件4；在底座1的纵向滑轨(沿Y向)上设置有滑座13(称为刀具侧)，滑座13上固定连接有立柱8，立柱8上沿竖直方向(沿Z向)滑动设置有滑板11，滑板11上固定安装有支座10，支座10中通过双关节机构安装有电主轴6，电主轴6前端安装有刀具5；双关节机构的结构是，支座10中支撑安装有A关节12，A关节12的回转轴上固定安装有L形连接件9，L形连接件9外端固定安装有C关节7，C关节7的回转轴下端固定安装有电主轴6；A关节12的回转轴与C关节7的回转轴为垂直布置，便于数控编程；上述的工作台2、滑座13、滑板11、A关节12、C关节7各自设置有驱动部件或转动部件。工件4通过水平回转台3带动做围绕Y轴的回转运动B，尾架14可以在另一端配合支撑工件4；工作台2通过水平回转台3和尾架14带动工件4做X向直线运动，从而实现了工件侧的两个运动自由度；刀具5通过电主轴6带动做旋转切削主运动；通过C关节7带动刀具5做围绕Z轴的回转运动C；通过A关节12实现刀具5围绕X轴的回转运动A；通过滑板11沿立柱8的Z向带动刀具5实现垂直直线进给运动；通过滑座13带动刀具5做沿Y向的直线运动，从而实现了刀具侧的Y、Z两个方向的直线运动和A、C两个回转运动。上述的部件均设置在同一底座1上，其中三个直线运动轴X、Y、Z的布局具有机床结构的高刚性，三个回转运动轴A、B、C的布局具有机器人的灵活性，尤其将一个回转运动分配给工件4，从而避免了回转关节过多而削弱结构刚性的影响；另外，直线运动远离工件4和刀具5，保证了整体结构的高刚性；回转运动靠近工件4和刀具5两侧，实现了加工的灵活性，更好适应叶片曲面加工。参照图2，在工作台2上方还配置有自动进出料单元，自动进出料单元的结构是，包括作为安装主体的横梁16，(横梁16可以采用龙门式结构)，横梁16的两端下方分别设置有工件4进料的进料输送带15及成品出料的出品输送带21，横梁16一侧的滑轨中套装有移运滑板18，移运滑板18正面安装有移运滑枕17，移运滑枕17下部安装有回摆关节19，回摆关节19末端设置有夹具20，用于将待加工的工件4夹持输入或将加工好的成品移出；移运滑板18、移运滑枕17、回摆关节19及夹具20均设置有自己的驱动部件，协调配合实现自动进出料。该自动进出料单元工作过程为，移运滑板18沿横梁16上的滑轨移动到进料端，移运滑枕17上移带动夹具20上升，接近进料输送带15，回摆关节19回摆90°，使夹具20置于水平，通过夹具20抓取工件4。然后移运滑板18沿横梁16上的滑轨移动到中间位置，移运滑枕17下移，使抓取的工件4接近加工位置，回摆关节19摆动90°，使工件4置于水平位置，将工件4送至机床加工位置，将工件4交于机床加工，移运滑枕17上移至安全位置等待出料命本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工检测一体化的叶片加工机床，其特征在于：包括机床加工单元、自动进出料单元及自动检测单元，其中机床加工单元的结构是，包括底座(1)，底座(1)上设置有纵向滑轨与横向滑轨，在底座(1)的横向滑轨上设置有工作台(2)，工作台(2)上沿纵向设置有水平回转台(3)；在底座(1)的纵向滑轨上设置有滑座(13)，滑座(13)上固定连接有立柱(8)，立柱(8)上沿竖直方向滑动设置有滑板(11)，滑板(11)上固定安装有支座(10)，支座(10)中通过双关节机构安装有电主轴(6)，电主轴(6)前端安装有刀具(5)。

【技术特征摘要】
1.一种加工检测一体化的叶片加工机床，其特征在于：包括机床加工单元、自动进出料单元及自动检测单元，其中机床加工单元的结构是，包括底座(1)，底座(1)上设置有纵向滑轨与横向滑轨，在底座(1)的横向滑轨上设置有工作台(2)，工作台(2)上沿纵向设置有水平回转台(3)；在底座(1)的纵向滑轨上设置有滑座(13)，滑座(13)上固定连接有立柱(8)，立柱(8)上沿竖直方向滑动设置有滑板(11)，滑板(11)上固定安装有支座(10)，支座(10)中通过双关节机构安装有电主轴(6)，电主轴(6)前端安装有刀具(5)。2.根据权利要求1所述的加工检测一体化的叶片加工机床，其特征在于：所述的自动进出料单元的结构是，包括横梁(16)，横梁(16)的两端下方分别设置有工件(4)进料的进料输送带(15)及成品出料的出品输送带(21)，横梁(16)一侧的滑轨中套装有移运滑板(18)，移运滑板(18)正面安装有移运滑枕(17)，移运滑枕(17)下部安装有回摆关节(19)，回摆关节(19)末端设置有夹具(20)。3.根据权利要求2所述的加工检测一体化的叶片加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广鹏，王元，刘重洋，张倩，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61