一种带有插补Y轴的车铣复合机床制造技术

本发明专利技术涉及复合机床技术领域，尤其涉及一种带有插补Y轴的车铣复合机床，包括：用以对加工物进行切削以获得产品的设备单元，分别设置在设备单元的对应部件上的检测单元，分别与设备单元和检测单元中的对应部件相连的中控单元，本发明专利技术的有益效果在于，本发明专利技术通过检测单元和中控单元之间的相互配合，根据实际检测的切削后的产品的质量对车铣复合机床运行过程中对应部件的工作参数进行调节，并且在调节完成后反馈调节成功与否，在反馈调节过程中及时对车铣复合机床的对应部件进行监控，及时发现故障位置并分析故障原因，进而提高了车铣复合机床的使用寿命，并且本发明专利技术采用插补Y轴结构，提高了切削的精度，进一步提高了车铣复合机床的工作效率。的工作效率。的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种带有插补Y轴的车铣复合机床


[0001]本专利技术涉及复合机床
，尤其涉及一种带有插补Y轴的车铣复合机床。

技术介绍

[0002]复合加工是机械加工领域国际上最流行的加工工艺之一，是一种先进制造技术，复合加工就是把几种不同的加工工艺，在一台机床上实现，车铣复合加工中心相当于一台数控车床和一台加工中心的复合。
[0003]中国专利技术/技术专利公开号CN206326364U公开了一种车铣复合机床，包括：工作台组件，包括第一移动座、第一驱动机构、第二移动座、第二驱动机构、工作台、旋转驱动装置；该转动轴线分别与X轴方向、Y轴方向垂直；所述工作台设置有开口朝上并供工件容置的贮液槽；升降组件，包括升降座、用于带动升降座沿Z轴方向上下移动的升降驱动机构；刀具；以及用于安装刀具并用于带动安装于其上的刀具进行转动的刀具驱动装置，安装在升降座上。
[0004]由此可见，所述车铣复合机床存在以下问题：
[0005]1、由于大部分车铣复合机床的Y轴结构采用的是正交结构，导致了正交Y轴结构的Y轴立柱受布局限制受力不合理，大余量切削时颠覆力矩大，容易引起相关机械结构的振动，从而影响加工精度及工件的表面粗糙度，整体结构刚性偏差，并且正交Y轴结构所需要的相关机械结构尺寸相对比较大。
[0006]2、由于常规的尾座难以适配插补Y轴结构，导致了在使用时，常规的尾座部件在进行加工时，极易出现与安装插补Y轴结构后的刀塔部件冲突的问题，从而导致装置无法进行使用的问题。
[0007]3、由于对车铣复合机床无法进行实时监测导致的车铣复合机床的隐形故障无法被及时排除，降低了车铣复合机床的使用寿命，导致车铣复合机床的工作效率低下的问题。

技术实现思路

[0008]为此，本专利技术提供一种带有插补Y轴的车铣复合机床，用以克服现有技术中无法进行实时监测导致的车铣复合机床的隐形故障无法被及时排除的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供一种带有插补Y轴的车铣复合机床，其中，包括：
[0010]设备单元，其用以对加工物进行切削以获得产品，包括床鞍部件和Y轴床鞍部件，床鞍部件的底边和Y轴床鞍部件的底边的夹角为30
°
，用以带动刀片进行平面移动；所述床鞍部件通过Z轴进给部件与底座部件相连以在底座部件上进行横向移动，所述Y轴床鞍部件通过X1轴进给部件与床鞍部件相连并在床鞍部件上进行与水平面夹角为30
°
的方向移动；刀塔部件通过X2轴进给部件设置在所述Y轴床鞍部件上，刀塔部件的底边和Y轴床鞍部件的底边的夹角为30
°
，用以使刀塔部件在Y轴床鞍部件上进行与水平面夹角为60
°
的方向移动；
[0011]检测单元，其分别设置在所述设备单元的对应部件上，用以对设备单元的工作状态以及切削后的产品质量进行检测；所述检测单元包括激光扫描仪和触觉传感器，激光扫
描仪用以检测切削后产品的半径，触觉传感器检测切削后产品表面的粗糙度；所述检测单元还包括用以对设备单元中各部件的工作参数进行检测的部件，其中工作参数包括所述刀塔部件上刀头的位置坐标、刀塔部件的刀头压力、所述Z轴进给部件在所述底座部件上的移速、所述主轴部件上的温度、Y轴床鞍部件的振动频率以及刀塔部件的振动频率；
[0012]中控单元，分别与所述设备单元和检测单元中的对应部件相连，用以通过控制检测单元对切削后的产品的数据进行检测以判断产品是否达到标准并根据测得的数据对设备单元的工作参数进行初步调节，在机床运行过程中，中控单元控制设备单元对机床的工作状态进行检测并根据检测结果判定机床是否运行正常，若中控单元判定机床运行不正常，中控单元根据机床的实际运行状况判定机床是否出现故障并在判定机床出现故障时对出现故障的具体位置进行判定。
[0013]进一步地，所述中控单元中设有预设半径R0，当所述车铣复合机床完成对待加工产品的加工时，中控单元控制所述激光扫描仪检测产品切削后的半径R、对R和R0进行比较并根据比较结果判定产品是否合格进而判定机床运行是否正常；
[0014]若R＝R0，所述中控单元判定产品合格，进而判定机床运行正常，无需对机床的工作参数进行调节；
[0015]若R＞R0或R＜R0，所述中控单元判定产品不合格，进而判定机床运行非正常，中控单元计算R和R0的差值ΔR并根据ΔR对机床的故障位置进行判定并对故障位置进行初步调节，设定ΔR＝|R
‑
R0|；
[0016]所述中控单元中还设有第一预设半径差值
△
R1、第二预设半径差值
△
R2、第三预设半径差值
△
R3、第一预设转速调节系数α1以及第二预设转速调节系数α2，其中，
△
R1＜
△
R2＜
△
R3，α1＜α2；所述床鞍部件上设有X1轴伺服电机，其用以控制所述X1轴进给部件以带动所述Y轴床鞍部件进行移动，所述Y轴床鞍部件上设有X2轴伺服电机，其用以控制X2轴进给部件以带动刀塔部件进行移动；
[0017]若
△
R≤
△
R1，所述中控单元判定所述X1轴进给部件或X2轴进给部件其中之一的位置与预设位置存在轻度偏差，中控单元通过使用α1对所述床鞍部件的X1轴伺服电机或Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节以对X1轴进给部件或X2轴进给部件的位置进行矫正；
[0018]若
△
R1＜
△
R≤
△
R2，所述中控单元判定所述X1轴进给部件或X2轴进给部件其中之一的位置与预设位置存在重度偏差，中控单元通过使用α2对所述床鞍部件的X1轴伺服电机或Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节以对X1轴进给部件或X2轴进给部件的位置进行矫正；
[0019]若
△
R2＜
△
R≤
△
R3，所述中控单元判定所述X1轴进给部件和X2轴进给部件的位置与预设位置均存在轻度偏差，中控单元通过使用α1对所述床鞍部件的X1轴伺服电机和Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节以对X1轴进给部件和X2轴进给部件的位置进行矫正；
[0020]若
△
R≥
△
R3，所述中控单元判定所述X1轴进给部件和X2轴进给部件的位置与预设位置均存在轻度偏差，中控单元通过使用α2对所述床鞍部件的X1轴伺服电机和Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节以对X1轴进给部件和X2轴进给部件的位置进行矫正；
[0021]当所述中控单元使用αi对所述床鞍部件的X1轴伺服电机或Y轴床鞍部件的X2轴伺
服电机的转速进行调节时，设定i＝1，2，调节后的转速记为N
’
，设定N
’
＝N
×
αi，其中，N为电机的初始转速。
[0022]进一步地，中控单元中设有预设刀头位置D0，当中控单元判定对所述床鞍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有插补Y轴的车铣复合机床,其特征在于，包括：设备单元，其用以对加工物进行切削以获得产品，包括床鞍部件和Y轴床鞍部件，床鞍部件的底边和Y轴床鞍部件的底边的夹角为30
°
，用以带动刀片进行平面移动；所述床鞍部件通过Z轴进给部件与底座部件相连以在底座部件上进行横向移动，所述Y轴床鞍部件通过X1轴进给部件与床鞍部件相连并在床鞍部件上进行与水平面夹角为30
°
的方向移动；刀塔部件通过X2轴进给部件设置在所述Y轴床鞍部件上，刀塔部件的底边和Y轴床鞍部件的底边的夹角为30
°
，用以使刀塔部件在Y轴床鞍部件上进行与水平面夹角为60
°
的方向移动；检测单元，其分别设置在所述设备单元的对应部件上，用以对设备单元的工作状态以及切削后的产品质量进行检测；所述检测单元包括激光扫描仪和触觉传感器，激光扫描仪用以检测切削后产品的半径，触觉传感器检测切削后产品表面的粗糙度；所述检测单元还包括用以对设备单元中各部件的工作参数进行检测的部件，其中工作参数包括所述刀塔部件上刀头的位置坐标、刀塔部件的刀头压力、所述Z轴进给部件在所述底座部件上的移速、所述主轴部件上的温度、Y轴床鞍部件的振动频率以及刀塔部件的振动频率；中控单元，分别与所述设备单元和检测单元中的对应部件相连，用以通过控制检测单元对切削后的产品的数据进行检测以判断产品是否达到标准并根据测得的数据对设备单元的工作参数进行初步调节，在机床运行过程中，中控单元控制设备单元对机床的工作状态进行检测并根据检测结果判定机床是否运行正常，若中控单元判定机床运行不正常，中控单元根据机床的实际运行状况判定机床是否出现故障并在判定机床出现故障时对出现故障的具体位置进行判定。2.根据权利要求1所述的带有插补Y轴的车铣复合机床，其特征在于，所述中控单元中设有预设半径R0，当所述车铣复合机床完成对待加工产品的加工时，中控单元控制所述激光扫描仪检测产品切削后的半径R、对R和R0进行比较并根据比较结果判定产品是否合格进而判定机床运行是否正常；若R＝R0，所述中控单元判定产品合格，进而判定机床运行正常，无需对机床的工作参数进行调节；若R＞R0或R＜R0，所述中控单元判定产品不合格，进而判定机床运行非正常，中控单元计算R和R0的差值ΔR并根据ΔR对机床的故障位置进行判定并对故障位置进行初步调节，设定ΔR＝|R
‑
R0|；所述中控单元中还设有第一预设半径差值
△
R1、第二预设半径差值
△
R2、第三预设半径差值
△
R3、第一预设转速调节系数α1以及第二预设转速调节系数α2，其中，
△
R1＜
△
R2＜
△
R3，α1＜α2；所述床鞍部件上设有X1轴伺服电机，其用以控制所述X1轴进给部件以带动所述Y轴床鞍部件进行移动，所述Y轴床鞍部件上设有X2轴伺服电机，其用以控制X2轴进给部件以带动刀塔部件进行移动；若
△
R≤
△
R1，所述中控单元判定所述X1轴进给部件或X2轴进给部件其中之一的位置与预设位置存在轻度偏差，中控单元通过使用α1对所述床鞍部件的X1轴伺服电机或Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节以对X1轴进给部件或X2轴进给部件的位置进行矫正；若
△
R1＜
△
R≤
△
R2，所述中控单元判定所述X1轴进给部件或X2轴进给部件其中之一的位置与预设位置存在重度偏差，中控单元通过使用α2对所述床鞍部件的X1轴伺服电机或
Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节以对X1轴进给部件或X2轴进给部件的位置进行矫正；若
△
R2＜
△
R≤
△
R3，所述中控单元判定所述X1轴进给部件和X2轴进给部件的位置与预设位置均存在轻度偏差，中控单元通过使用α1对所述床鞍部件的X1轴伺服电机和Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节以对X1轴进给部件和X2轴进给部件的位置进行矫正；若
△
R≥
△
R3，所述中控单元判定所述X1轴进给部件和X2轴进给部件的位置与预设位置均存在轻度偏差，中控单元通过使用α2对所述床鞍部件的X1轴伺服电机和Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节以对X1轴进给部件和X2轴进给部件的位置进行矫正；当所述中控单元使用αi对所述床鞍部件的X1轴伺服电机或Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节时，设定i＝1，2，调节后的转速记为N
’
，设定N
’
＝N
×
αi，其中，N为电机的初始转速。3.根据权利要求2所述的带有插补Y轴的车铣复合机床，其特征在于，所述中控单元中设有预设刀头位置D0，当中控单元判定对所述床鞍部件或Y轴床鞍部件其中之一的电机转速进行调节前，中控单元控制所述视觉传感器检测初始刀头位置D1，检测完成后中控单元使用α1或α2对所述床鞍部件的X1轴伺服电机的转速进行调节，当中控单元完成对所述X1轴伺服电机的转速的调节时，中控单元控制视觉传感器检测实际刀头位置D2；若D2＝D0，所述中控单元判定针对所述X1轴伺服电机的转速的调节完成；若D2≠D0，所述中控单元判定针对所述X1轴伺服电机的转速的调节未完成、根据D0、D1和D2判定调节未完成的原因，未完成的原因包括：所述床鞍部件的X1轴伺服电机的转速调节未完成和无需对床鞍部件的X1轴伺服电机的转速进行调节、需对所述Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节。4.根据权利要求3所述的带有插补Y轴的车铣复合机床，其特征在于，当所述中控单元判定针对所述X1轴伺服电机的转速的调节未完成时，中控单元根据D0、D1和D2的位置关系计算D0、D1和D2是否三点一线、根据计算结果判定调节未完成的原因并分别在不同的未完成情况下对机床的参数进行对应调节；若D0、D1和D2三点一线，所述中控单元判定所述床鞍部件的所述X1轴伺服电机的转速调节未完成,中控单元计算D0和D2的差值并根据差值对所述床鞍部件的所述X1轴伺服电机的转速进行进一步调节；若D0、D1和D2非三点一线，所述中控单元判定无需对所述床鞍部件的X1轴伺服电机的转速进行调节、需对所述Y轴床鞍部件的X2轴伺服电机的转速进行调节，中控单元控制床鞍...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭聪聪，
申请(专利权)人：苏州立岩机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：