本发明专利技术公开了一种复杂曲面数控打磨抛光装置及方法，涉及打磨抛光领域,包括框架，所述框架的底部设置有固定台，所述固定台内设置有环形的电磁铁，所述电磁铁的底面和两侧均设置有铁镍合金层，所述框架的上部设置有Z轴移柱，所述Z轴移柱的中部设置有Z轴方向伺服转轴，所述Z轴移柱底端的外侧设置有Y轴方向旋转伺服电机，所述Z轴移柱的底端设置有转杆，所述转杆的两端分别设置有抛光轮和磨砂轮，所述抛光轮一侧设置有油雾喷头，所述抛光轮的一侧对向抛光轮设置有研磨液喷头，所述磨砂轮的一侧设置有高压气喷头。本发明专利技术能适应工件不同弧度的曲面，可一次装夹便完成打磨和抛光两道工序，在工件表面抛光要求高时可进行两级精细抛光。工件表面抛光要求高时可进行两级精细抛光。工件表面抛光要求高时可进行两级精细抛光。
【技术实现步骤摘要】
一种复杂曲面数控打磨抛光装置及方法
[0001]本专利技术涉及打磨抛光领域，具体为一种复杂曲面数控打磨抛光装置及方法。
技术介绍
[0002]在制造工件时，经常需要对工件进行打磨和抛光，工件外形简单或规则的情况下，可使用数控磨床完成相应的打磨工作，但是，当工件外形是复杂曲面时，则必须由人工完成打磨抛光，工作效率低，且对操作工人技能熟练程度也有较高要求。
[0003]现有的曲面打磨装置在对工件复杂曲面进行打磨抛光时易存在无法打磨抛光到的面，无法进行一次性完成打磨和抛光两个工序，夹具台不易夹持不规则曲面的零件，对于表面带有打磨屑的工件不易自动测量表面粗糙程度，对于需要精细抛光的工件无法进行全自动两级精细抛光。
技术实现思路
[0004]基于此，本专利技术的目的是提供一种复杂曲面数控打磨抛光装置及方法，以解决现有的曲面打磨装置在对工件复杂曲面进行打磨抛光时易存在无法打磨抛光到的面，无法进行一次性完成打磨和抛光两个工序，夹具台不易夹持不规则曲面的零件，对于表面带有打磨屑的工件不易自动测量表面粗糙程度，对于需要精细抛光的工件无法进行全自动两级精细抛光的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种复杂曲面数控打磨抛光装置,包括框架，所述框架的底部设置有固定台，所述固定台内设置有环形的电磁铁，所述电磁铁的底面和两侧均设置有铁镍合金层，所述框架的上部设置有Z轴移柱，所述Z轴移柱的中部设置有Z轴方向伺服转轴，所述Z轴移柱底端的外侧设置有Y轴方向旋转伺服电机，所述Y轴方向旋转伺服电机的输出端穿过Z轴移柱转动连接有转杆，所述转杆的两端分别设置有抛光轮和磨砂轮，所述抛光轮一侧通过从Z轴移柱内部延伸出的油雾管道连接有油雾喷头，所述抛光轮的一侧对向抛光轮设置有研磨液喷头，所述磨砂轮的一侧通过从Z轴移柱内部延伸出的气管连接有对向工件的高压气喷头。
[0006]本专利技术进一步设置为，所述转杆的内部设置有以转杆轴对称的两个电机，所述电机的输出端固定有主动斜齿轮，所述主动斜齿轮与磨砂轮或抛光轮转轴上的从动斜齿轮相啮合。
[0007]通过采用上述技术方案，电机带动磨砂轮或抛光轮转动，打磨或抛光工件。
[0008]本专利技术进一步设置为，在所述转杆上靠磨砂轮一侧设置有3D扫描摄像头，在所述转杆的两端皆设有粗糙度探头。
[0009]通过采用上述技术方案，3D扫描摄像头可对工件进行扫描，以便完成建模与路线规划，粗糙度探头可探测工件表面的粗糙度。
[0010]本专利技术进一步设置为，所述固定台的中心设置有四爪卡盘，所述固定台的底端固定连接在X轴移台上，所述X轴移台滑动连接在X轴轨道上，所述X轴轨道固定连接在下方为Y
轴移台上，所述Y轴移台滑动连接在Y轴轨道上，所述Y轴轨道固定连接在框架上，所述框架的顶端设置有Z轴轨道，所述Z轴移柱滑动连接在Z轴轨道上。
[0011]通过采用上述技术方案，四抓卡盘可夹持无磁性的工件，各个方向的伺服电机可使磨砂轮或抛光轮全方位的打磨抛光到工件。
[0012]本专利技术还提出了一种复杂曲面数控打磨抛光方法，包括以下步骤：
[0013]步骤一：将工件置于超声波清洗池内洗去工件表面的油污或粘附在工件表面的杂质并烘干；
[0014]步骤二：将工件放置在固定台的有电磁铁部分并将电磁铁通电，如工件为无磁性材质，则将工件夹持在固定台中央的四爪卡盘上；
[0015]步骤三：根据对工件的打磨抛光要求安装所需的磨砂轮或抛光轮，并根据两个磨砂轮或抛光轮的半径设定半径补偿；
[0016]步骤四：X轴移台与Y轴移台配合移动，将工件移动至Z轴移柱的正下方，Z轴移柱向下运动，使磨砂轮接近工件；
[0017]步骤五：通过Y轴方向旋转伺服电机带动转杆旋转、Z轴移柱在Z轴方向上上下移动、Z轴方向伺服转轴的转动、以及X轴移台与Y轴移台的移动，使转杆末端的3D扫描摄像头对工件进行扫描，并完成建模与路线规划；
[0018]步骤六：磨砂轮对工件进行打磨，打磨完毕后根据打磨路线对工件进行高压吹气后，通过转杆末端的粗糙度探头测定工件的表面粗糙度，粗糙度达到设定值后进入下一步，未达到设定值则回到步骤五；
[0019]步骤七：Y轴方向旋转伺服电机带动转杆旋转，使抛光轮一侧对向工件，如抛光轮安装的是油石轮则跳过步骤八，如抛光轮安装的是普通抛光轮则继续步骤执行；
[0020]步骤八：照设定的轨迹对工件进行抛光，抛光完毕后根据抛光路线对工件进行高压吹气后，通过转杆末端的粗糙度探头测定工件的表面粗糙度，粗糙度达到设定值后便结束抛光，固定台移动到便于取出工件的位置后，电磁铁断电或四爪卡盘松开，未达到设定值则回到步骤七；
[0021]步骤九：照设定的轨迹对工件进行抛光，在抛光的同时，位于抛光轮上方的研磨液喷头向抛光轮喷射研磨液，抛光完毕后油雾喷头根据抛光路线对工件进行高压喷雾去除工件表现的研磨液后，通过转杆末端的粗糙度探头测定工件的表面粗糙度，粗糙度达到设定值后便结束抛光，固定台移动到便于取出工件的位置后，电磁铁断电或四爪卡盘松开，未达到设定值则回到步骤七。
[0022]本专利技术进一步设置为，所述步骤三可根据工件的打磨抛光需求安装两个不同材质的抛光轮。
[0023]通过采用上述技术方案，可对工件进行两次不同级别的抛光，以适应工件的打磨抛光要求。
[0024]本专利技术进一步设置为，所述步骤二在安装磁性工件时，如工件较小则可在固定台上放置多个工件，并输入其大致位置和数量，在一次打磨过程中，磨砂轮会将所有的工件打磨完成再进入步骤七。
[0025]通过采用上述技术方案，可一次装夹便完成打磨和抛光两道工序，不必使用磨砂轮打磨后再更换抛光轮进行抛光，节约了更换工作头部的时间，提高了工作效率。
[0026]综上所述，本专利技术主要具有以下有益效果：
[0027]1、本专利技术通过以数控铣床为基础，在Z轴方向的移柱上加装了可以Z轴转动的伺服转轴，在移柱的下端设置了转杆，使工作的头部可以Z轴方向上下移动，以Z轴和Y轴转动，工作头部底端的移台可沿X轴和Y轴方向移动，使工作头部能适应不同弧度的曲面；
[0028]2、本专利技术通过在固定台中心设置四爪卡盘，在固定台的四周设置强电磁铁，在加工磁性工件时，可便捷的固定工件且不会对较薄类型的工件造成夹持损伤，在加工无磁性的工件时也可通过四爪卡盘夹持，环形的电磁铁可稳固的吸附住较大的工件，也可一次性吸附多个小型的工件，使一次加工多个零件，节省了大量装卸工件的时间；
[0029]3、本专利技术通过在环形的电磁铁除上方以外的其它方向上加装了一层铁镍合金板，减少了电磁铁通电时对X轴和Y轴方向上移台的影响；
[0030]4、本专利技术通过在移轴的末端设置了两头的转杆，可一次装夹便完成打磨和抛光两道工序，不必使用磨砂轮打磨后再更换抛光轮进行抛光，节约了更换工作头部的时间，提高了工作效率；
[0031]5、本专利技术通过在磨砂轮一侧设置对向工件的高压喷气头，在打磨工作完成时可对工件表面进行吹气清洁，去本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复杂曲面数控打磨抛光装置，包括框架(1)，其特征在于：所述框架(1)的底部设置有固定台(15)，所述固定台(15)内设置有环形的电磁铁(8)，所述电磁铁(8)的底面和两侧均设置有铁镍合金层(9)，所述框架(1)的上部设置有Z轴移柱(4)，所述Z轴移柱(4)的中部设置有Z轴方向伺服转轴(11)，所述Z轴移柱(4)底端的外侧设置有Y轴方向旋转伺服电机(12)，所述Y轴方向旋转伺服电机(12)的输出端穿过Z轴移柱(4)转动连接有转杆(13)，所述转杆(13)的两端分别设置有抛光轮(16)和磨砂轮(22)，所述抛光轮(16)一侧通过从Z轴移柱(4)内部延伸出的油雾管道(19)连接有油雾喷头(18)，所述抛光轮(16)的一侧对向抛光轮(16)设置有研磨液喷头(17)，所述磨砂轮(22)的一侧通过从Z轴移柱(4)内部延伸出的气管(23)连接有对向工件的高压气喷头(24)。2.根据权利要求1所述的一种复杂曲面数控打磨抛光装置，其特征在于：所述转杆(13)的内部设置有以转杆(13)轴对称的两个电机(10)，所述电机(10)的输出端固定有主动斜齿轮(26)，所述主动斜齿轮(26)与磨砂轮(22)或抛光轮(16)转轴上的从动斜齿轮(25)相啮合。3.根据权利要求1所述的一种复杂曲面数控打磨抛光装置，其特征在于：在所述转杆(13)上靠磨砂轮(22)一侧设置有3D扫描摄像头(21)，在所述转杆(13)的两端皆设有粗糙度探头(20)。4.根据权利要求1所述的一种复杂曲面数控打磨抛光装置，其特征在于：所述固定台(15)的中心设置有四爪卡盘(14)，所述固定台(15)的底端固定连接在X轴移台(2)上，所述X轴移台(2)滑动连接在X轴轨道(5)上，所述X轴轨道(5)固定连接在下方为Y轴移台(3)上，所述Y轴移台(3)滑动连接在Y轴轨道(6)上，所述Y轴轨道(6)固定连接在框架(1)上，所述框架(1)的顶端设置有Z轴轨道(7)，所述Z轴移柱(4)滑动连接在Z轴轨道(7)上。5.一种复杂曲面数控打磨抛光方法，其特征在于：采用如权利要求1
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4中任意一项所述的复杂曲面数控打磨抛光装置，包括以下步骤：步骤一：将工件置于超声波清洗池内洗去工件表面的油污或粘附在工件表面的杂质并烘干；步骤二：将工件放置在固定台(15)的有电磁铁(8)部分并将电磁铁(8)通电，如工件为无磁性材质，则将工件夹持在固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖志宏，
申请(专利权)人：青沃精密仪器苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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