一次装夹完成箱体加工的方法及数控加工中心技术

本发明专利技术涉及一种一次装夹完成箱体加工的方法，该方法是数控加工中心采用一套数控系统控制五个运动坐标轴、立式主轴和卧式主轴、Y轴工作台、X轴工作台、C轴工作台以及Z1轴工作台、Z2轴工作台，其中Y轴工作台、X轴工作台、C轴工作台为卧式主轴加工单元和立式主轴加工单元的共用工作台，卧式主轴加工单元和立式主轴加工单元并列设置在机床床身的一侧。其特点是实现了一次装夹便可完成对5个面的箱体加工，既节省了加工时间，提高了工作效率，又能保证箱体加工精度，数控加工中心费用投入少，造价低，同时还能满足其它特殊零部件的加工要求。

【技术实现步骤摘要】
一次装夹完成箱体加工的方法及数控加工中心
本专利技术涉及一种机械加工的方法及设备，特别是能够通过一次装夹完成箱体加工的方法及数控加工中心。
技术介绍
已有的数控机床加工中心通常分为立式数控机床加工中心和卧式数控机床加工中心，在对具有五个面的箱体进行铣、钻孔、攻丝等机械加工时，每完成箱体一个面的加工，就需要进行一次箱体位置的调整，使其与加工刀具相对应，如采用立式数控机床加工中心，当对箱体下一个面进行加工时，就要重新进行一次装夹，完成整个箱体的加工需要装夹5次，不但工作效率低，且每一次的装夹都会存在装夹误差，从而不同程度的影响加工精度。为了解决多次装夹的问题，采用的方法是选用一台立式数控机床加工中心和一台卧式数控机床加工中心联合进行加工，即立式数控机床加工中心加工箱体顶面，卧式数控机床加工中心加工箱体的4个侧面，只需两次装夹，减少了装夹误差，但选用两台数控机床加工中心完成箱体加工，费用投入大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种一次装夹完成箱体加工的方法及数控加工中心，该方法只需一次装夹便能完成箱体加工，加工精度高、数控加工中心费用投入低，操作简单，省时省力。本专利技术的技术解决方案是：一种一次装夹完成箱体加工的方法，其特征在于该方法是数控加工中心采用一套数控系统控制五个运动坐标轴、两个主轴以及五个工作台，五个运动坐标轴为纵向运动的Y轴、横向运动的X轴、回转运动的C轴、上下运动的Z1轴和Z2轴；两个主轴为立式主轴和卧式主轴；五个工作台为纵向运动的Y轴工作台、横向运动的X轴工作台、回转运动的C轴工作台以及上下运动的Z1轴工作台和Z2轴工作台，其中依次叠加设置的Y轴工作台、X轴工作台、C轴工作台为卧式主轴加工单元和立式主轴加工单元的共用工作台，Z1轴工作台和Z2轴工作台上分别设置立式主轴和卧式主轴；数控系统控制的五个运动坐标轴应满足X轴、Y轴、C轴和Z1轴联动，X轴、Y轴、C轴和Z2轴联动，从而实现数控加工中心一次装夹完成五个箱体加工面的加工。本专利技术提供的一次装夹完成箱体加工的数控加工中心，包括数控系统、机床床身、横向运动的X轴工作台、纵向运动的Y轴工作台、回转运动的C轴工作台、上下运动的Z轴工作台、刀库及打刀缸，其特征在于在机床床身的一侧并列设置有卧式主轴加工单元和立式主轴加工单元，立式主轴加工单元的Z1轴工作台设置立式主轴，卧式主轴加工单元的Z2轴工作台设置卧式主轴，依次叠加设置的Y轴、X轴和C轴工作台可移动至卧式主轴加工单元或立式主轴加工单元的加工位置处，三个工作台为两个主轴加工单元的共用工作台，在卧式主轴加工单元设置有卧式刀库及打刀缸。本专利技术的特点是：一台数控加工中心的数控系统控制五个运动坐标轴、立式和卧式主轴加工单元，形成X轴、Y轴、C轴和Z1轴的联动控制，X轴、Y轴、C轴和Z2轴的联动控制，从而实现了一次装夹便可完成对5个面的箱体加工，既节省了加工时间，提高了工作效率，又能保证箱体加工精度，数控加工中心费用投入少，造价低，同时还能满足其它特殊零部件的加工要求。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详述：如图所示，本专利技术提供的数控加工中心主要是由数控系统和机床机械加工部分构成，其中机械加工部分主要包括：床身1、纵向运动的Y轴工作台2、横向运动的X轴工作台3、回转运动的C轴工作台4、上下运动的Z1轴工作台11和Z2轴工作台6、卧式主轴14和立式主轴13、卧式主轴加工单元的丝杠7、电机8、平衡油缸9、卧式刀库5、立式主轴加工单元的丝杠12、电机10。本专利技术的方法是采用一套数控系统对五个运动坐标轴、两个主轴以及五个工作台进行控制。五个运动坐标轴为纵向运动的Y轴、横向运动的X轴、回转运动的C轴、上下运动的Z1轴和Z2轴。两个加工主轴为立式主轴和卧式主轴。五个工作台为纵向运动的Y轴工作台、横向运动的X轴工作台、回转运动的C轴工作台以及上下运动的Z1轴工作台和Z2轴工作台，其中依次叠加设置的Y轴工作台、X轴工作台、C轴工作台为卧式主轴加工单元和立式主轴加工单元的共用工作台，Z1轴工作台和Z2轴工作台上分别设置立式主轴和卧式主轴。数控系统控制的五个运动坐标轴应满足X轴、Y轴、C轴和Z1轴联动，X轴、Y轴、C轴和Z2轴联动。纵向运动的Y轴工作台设置在机床床身上，Y轴工作台装有一套由数控系统控制的驱动机构，其丝杆一端与电机连接，丝母与Y轴工作台连接，由电机驱动带动Y轴工作台沿轨道纵向移动。Y工作台的驱动机构与现有技术相同，未在图中标出。横向运动的X轴工作台设置在纵向运动的Y轴工作台上，X轴工作台装有一套由数控系统控制的驱动机构，其丝杆一端与电机连接，丝母与X轴工作台连接，由电机驱动带动X轴工作台沿轨道横向移动。X工作台的驱动机构与现有技术相同，未在图中标出。回转运动的C轴工作台设置在横向运动的X轴工作台上，C轴工作台装有一套由数控系统控制的驱动机构，通过驱动机构的电机、变比1：180的减速器带动C轴工作台回转，当电机旋转180度时，C轴旋转一度。C轴工作台的驱动机构与现有技术相同，未在图中标出。卧式刀库安装在卧式加工单元外侧，打刀缸安装在主轴上，用于卧式主轴刀具交换、存储。平衡油缸设置在卧式主轴加工单元上，用于平衡卧式主轴重量和减小Z2轴工作台移动阻力。这部分结构与现有数控加工中心结构相同，不再赘述。在机床床身的一侧即床身后部并列设置有卧式主轴加工单元和立式主轴加工单元。卧式主轴加工单元的Z2轴工作台下方安装驱动机构，其丝杆一端连接电机，丝杆上的丝母与Z2轴工作台连接。电机旋转带动Z2轴工作台上下移动。在Z2轴工作台上安装有卧式主轴，数控系统控制的主轴电机通过皮带与卧式主轴连接。卧式主轴加工单元的一侧设置卧式刀库。卧式主轴加工单元以及自动装卸的卧式刀库等结构均与现有数控加工中心相同，不再赘述。立式主轴加工单元的Z1轴工作台下方安装驱动机构，其丝杆一端连接电机，丝杆上的丝母与Z1轴工作台连接。电机旋转带动Z1轴工作台上下移动。在Z1轴工作台上安装有立式主轴，数控系统控制的主轴电机通过皮带与立式主轴连接。该加工主轴上的刀具是人工操作更换。这部分结构与现有数控加工中心相同，不再赘述。本专利技术对箱体五个面进行加工的工作过程是：将具有5个面的箱体安装在回转运动的C轴工作台上，对箱体四个侧面进行加工时，调整Y轴工作台、X轴工作台使其箱体位于卧式主轴加工单元侧，Y轴工作台、X轴工作台、C轴工作台与卧式主轴加工单元组成卧式加工中心进行工作。机床上电，将方式按钮选择在回零方式上，数控系统的X轴、Y轴、Z1轴、Z2轴、C轴回零。对箱体4个侧面进行加工程序编制，启动加工程序，X轴工作，使横向运动的X轴工作台移动到箱体加工尺寸的位置，Y轴工作，使纵向运动的Y轴工作台移动到箱体加工尺寸位置，Z2轴工作，上下运动的Z2轴工作台下移到箱体加工尺寸的位置，对箱体第一侧面进行铣、钻、攻丝加工。加工结束后，C轴工作，回转运动的C轴工作台旋转90度，对箱体第二个侧面进行铣、钻、攻丝加工。同理，C轴工作台旋转180度、270度分别对其它2个侧面进行铣、钻、攻丝加工，最终完成4个侧面的加工。对箱体顶面进行加工时，调整X轴工作台和Y轴工作台，使固定在C轴工作台上的箱体位于立式主轴加工单元侧，X轴工作台、Y轴工作台、C轴工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一次装夹完成箱体加工的方法，其特征在于该方法是数控加工中心采用一套数控系统控制五个运动坐标轴、两个主轴以及五个工作台，五个运动坐标轴为纵向运动的Y轴、横向运动的X轴、回转运动的C轴、上下运动的Z1轴和Z2轴；两个主轴为立式主轴和卧式主轴；五个工作台为纵向运动的Y轴工作台、横向运动的X轴工作台、回转运动的C轴工作台以及上下运动的Z1轴工作台和Z2轴工作台，其中依次叠加设置的Y轴工作台、X轴工作台、C轴工作台为卧式主轴加工单元和立式主轴加工单元的共用工作台，Z1轴工作台和Z2轴工作台上分别设置立式主轴和卧式主轴；数控系统控制的五个运动坐标轴应满足X轴、Y轴、C轴和Z1轴联动，X轴、Y轴、C轴和Z2轴联动，从而实现数控加工中心一次装夹完成五个箱体加工面的加工。

【技术特征摘要】
1.一种一次装夹完成箱体加工的方法，其特征在于该方法是数控加工中心采用一套数控系统控制五个运动坐标轴、两个主轴以及五个工作台，五个运动坐标轴为纵向运动的Y轴、横向运动的X轴、回转运动的C轴、上下运动的Z1轴和Z2轴；两个主轴为立式主轴和卧式主轴；五个工作台为纵向运动的Y轴工作台、横向运动的X轴工作台、回转运动的C轴工作台以及上下运动的Z1轴工作台和Z2轴工作台，其中依次叠加设置的Y轴工作台、X轴工作台、C轴工作台为卧式主轴加工单元和立式主轴加工单元的共用工作台，Z1轴工作台和Z2轴工作台上分别设置立式主轴和卧式主轴；数控系统控制的五个运动坐标轴应满足X轴、Y轴、C轴和Z1轴联动，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宗华，
申请(专利权)人：大连大森数控技术发展中心有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21