一种复合多功能加工系统技术方案

本发明专利技术涉及铣磨一体式复合加工设备技术领域，具体是指一种复合多功能加工系统。包括机台，所述机台上对称设置有两条直线导轨，所述直线导轨上滑动设置有鞍座，两个所述鞍座上设置有横梁，所述横梁上滑动设置有用于平磨的平磨组件、用于立磨的立磨组件以及用于立铣的立铣组件，所述加工系统还包括：控制单元、用于分离铣床与磨床切削液的分离单元以及光栅尺，所述控制单元与所述机台滑动设置，所述控制单元与所述切削液分离单元、光栅尺信号连接，所述光栅尺设置在所述直线导轨上。本发明专利技术提出了一种复合多功能加工系统，具体通过在直线导轨上设置光栅尺来对鞍座上的组件进行精确定位，以便于控制单元对加工精度的精确控制。以便于控制单元对加工精度的精确控制。以便于控制单元对加工精度的精确控制。

【技术实现步骤摘要】
一种复合多功能加工系统


[0001]本专利技术涉及铣磨一体式复合加工设备
，具体是指一种复合多功能加工系统。

技术介绍

[0002]现代制造技术的发展日新月异，当一项新的技术出现时，伴随着对制造过程提出一系列新的要求，不解决这些瓶颈问题，则技术无法推进。而现代石油勘探、军工、航空航天、船舶制造、海上平台等项目中有诸多大型深孔的车、铣、磨复合加工零件，为了保证这些零件的加工精度，往往要求在一次加工工序中完成。
[0003]现有技术中的复合加工系统中，受限于不同工序的结构差别，即使能够复合在同一机台上，但是不能通过同一横梁实现同步移动，也无法在工件不拆卸的情况下进行加工，使得工件的搬运时间及加工工序延长，复合加工出的工件精度也得不到保证。需要说明的是，复合加工系统的加工精度主要受限于移动定位的精度，如X轴的传动定位等。还需要说明的是，由于复合加工系统上涉及的加工工序不同，其产生的切削液后续处理工序也不同，进而需要搭载切削液分离系统，以针对不同工序产生的切削液进行分离处理。
[0004]鉴于上述情况，亟待一种能够集铣、磨功能于一体的多功能加工系统，并均能满足较高的加工精度以及带有完善的切削液分离系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种复合多功能加工系统，用于复合铣、磨功能于一体，并均能满足较高的加工精度以及带有完善的切削液分离系统。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：一种复合多功能加工系统，包括机台，所述机台上对称设置有两条直线导轨，所述直线导轨上滑动设置有鞍座，两个所述鞍座上设置有横梁，所述横梁上滑动设置有用于平磨的平磨组件、用于立磨的立磨组件以及用于立铣的立铣组件，所述加工系统还包括：控制单元、用于分离铣床与磨床切削液的分离单元以及光栅尺，所述控制单元与所述机台滑动设置，所述控制单元与所述切削液分离单元、光栅尺信号连接，所述光栅尺设置在所述直线导轨上。需要说明的是，现有技术中的复合加工系统中，受限于不同工序的结构差别，即使能够复合在同一机台上，但是不能通过同一横梁实现同步移动，也无法在工件不拆卸的情况下进行加工，使得工件的搬运时间及加工工序延长，复合加工出的工件精度也得不到保证。需要说明的是，复合加工系统的加工精度主要受限于移动定位的精度，如X轴的传动定位等。鉴于上述情况，提出了一种复合多功能加工系统，具体通过在直线导轨上设置光栅尺来对鞍座上的组件进行精确定位，以便于控制单元对加工精度的精确控制。
[0007]进一步地，所述平磨组件、立磨组件均包括磨头，所述磨头包括：磨头电机、磨头主轴、砂轮、卡盘、套筒、端盖以及内部装有冷却液的进液管，所述磨头电机的输出端与磨头主轴连接，所述砂轮通过卡盘与所述磨头主轴的端部可拆卸连接，所述卡盘的端部连接有套
筒，所述套筒的端部通过端盖密封，所述进液管的一端连接冷却泵，另一端活动贯穿所述端盖至套筒内，所述卡盘上开设有连通至砂轮处的冷却道。需要说明的是，就现有技术中的磨头而言，其在使用时均采用外置的冷却系统，由于加工过程是一个持续的动态过程，在加工的过程中，冷却液容易飞溅而出从而影响到光栅尺的使用，进而影响到光栅尺的检测感知精度。为了避免这一情况，将磨头的冷却方式改进而内冷式，具体通过与端盖转动设置的进液管输送冷却液至冷却道内，冷却道与砂轮外侧连通，最终实现在加工过程中进行降温的同时，还能够减少冷却液的飞溅，进而减少光栅尺所受到的污染。
[0008]进一步地，所述立铣组件包括铣头，所述铣头包括相互拼接的立套与回转套、设置在所述立套内的铣头主轴、叠簧支柱、油缸、过渡件以及联接件，所述铣头主轴的端部与所述叠簧支柱联接，所述油缸设置在所述立套的开口处且与所述叠簧支柱的端部活动连接，所述铣头主轴上设置有锥齿轮，所述过渡件设置在所述立套与回转套拼接形成的腔体内，所述过渡件包括：中间轴、第一过渡齿轮以及第二过渡齿轮，所述中间轴转动设置在所述立套的内部，所述第一过渡齿轮、第二过渡齿轮分别设置在所述中间轴的两端，所述第一过渡齿轮与所述锥齿轮啮合，所述第二过渡齿轮与所述联接件内的联接齿轮啮合，所述联接件还包括联接主轴与联接体，所述联接齿轮设置在所述联接主轴上，所述联接体与所述联接主轴的端部连接。需要说明的是，由于传统的立铣组件仅能实现竖直方向上的拉刀与松刀，其加工范围以及三轴联动所带来的精度较低。鉴于这一情况，提出了一种立铣组件，不仅能够通过加工系统上的三轴联动进行宏观上的进给量调节，还能够通过铣头自身结构进行转向。并且这种转向过程的精度可控。
[0009]进一步地，所述横梁上还设置有镗孔组件，所述镗孔组件包括：镗孔电机、固定板、传动件、镗刀以及镗孔夹具，所述固定板滑动设置在所述横梁上，所述镗孔电机、传动件均设置在所述固定板上，且所述镗孔电机与所述传动件通过皮带传动，所述传动件的输出端与所述镗刀连接，所述镗孔夹具设置在所述镗刀的下方。需要说明的是，现代石油勘探、军工、航空航天、船舶制造、海上平台等项目中有诸多大型深孔的车、铣、磨复合加工零件，为了保证这些零件的加工精度，往往要求在一次加工工序中完成。为了实现增加加工系统的功能完善性，还可以在横梁上设置用于镗孔的镗孔组件，以在本加工系统中一次性实现磨铣镗的加工工序。
[0010]进一步地，所述分离单元包括：输送件、集屑车以及铣液箱，所述输送件设置在所述立铣组件的下方，用于输送铣屑至所述集屑车内，所述铣液箱用于将切削液提供给加工铣件时使用；所述分离单元还包括：磨液箱、纸带过滤机以及磁性座，所述纸带过滤机用于过滤磨屑，所述磁性座用于过滤磨粉，所述铣液箱与所述磨液箱通过输送泵及管道连通，加工磨件时，所述输送泵将过滤完成的切削液提供给磨件加工使用。需要说明的是，现有技术的龙门式加工系统中，对于切削液的处理较为复杂，存在着切削液污染研磨平面的情况，因此对于切削液的分离是十分必要的。通过将铣件与磨件的切削液进行分离。从而减少切削液中残留的物料，进而确保研磨平面的品质。
[0011]进一步地，所述光栅尺搭载有精度补偿系统，所述精度补偿系统包括：激光干涉仪、干涉镜、靶镜、信号采集单元以及处理单元，所述光栅尺的读数头设置在鞍座上，所述靶镜设置在所述读数头上，光栅尺的本尺设置在所述直线导轨的侧面，所述激光干涉仪设置在所述直线导轨端部的外侧，所述干涉镜设置在所述激光干涉仪与所述直线导轨之间，三
者共线平行设置，所述激光干涉仪用于获取读数头的基准位置，所述信号采集单元与所述激光干涉仪信号连接，所述处理单元与所述信号采集单元、控制单元信号连接。需要说明的是，光栅尺作为高速、高精度的实时位置检测与反馈的部件，所以光栅尺的精度直接影响到加工系统的总体性能，并且在光栅尺的检测过程中，已经存在部分检测系统，能够对光栅尺的静态特性研究以及检测进行修正，但是仍然存在一定难点，即光栅尺信号与基准位置之间的高速同步采集和实时传输，尤其是在高速运行的情况下，信号同步误差带来的误差会更大。鉴于上述情况，通过精度补偿系统来对光栅尺的误差进行补偿，进而提高加工精度。
[0012]进一步地，所述读数头上还设置有温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合多功能加工系统，包括机台（1），其特征在于：所述机台（1）上对称设置有两条直线导轨（2），所述直线导轨（2）上滑动设置有鞍座（3），两个所述鞍座（3）上设置有横梁（4），所述横梁（4）上滑动设置有用于平磨的平磨组件（5）、用于立磨的立磨组件（6）以及用于立铣的立铣组件（7），所述加工系统还包括：控制单元（12）、用于分离铣床与磨床切削液的分离单元以及光栅尺，所述控制单元（12）与所述机台（1）滑动设置，所述控制单元（12）与所述切削液分离单元、光栅尺信号连接，所述光栅尺设置在所述直线导轨（2）上。2.根据权利要求1所述的一种复合多功能加工系统，其特征在于：所述平磨组件（5）、立磨组件（6）均包括磨头，所述磨头包括：磨头电机、磨头主轴（51）、砂轮（52）、卡盘（53）、套筒（54）、端盖（55）以及内部装有冷却液的进液管（56），所述磨头电机的输出端与磨头主轴（51）连接，所述砂轮（52）通过卡盘（53）与所述磨头主轴（51）的端部可拆卸连接，所述卡盘（53）的端部连接有套筒（54），所述套筒（54）的端部通过端盖（55）密封，所述进液管（56）的一端连接冷却泵，另一端活动贯穿所述端盖（55）至套筒（54）内，所述卡盘（53）上开设有连通至砂轮（52）处的冷却道（57）。3.根据权利要求1所述的一种复合多功能加工系统，其特征在于：所述立铣组件（7）包括铣头，所述铣头包括相互拼接的立套（71）与回转套（72）、设置在所述立套（71）内的铣头主轴（73）、叠簧支柱（74）、油缸（75）、过渡件（76）以及联接件（77），所述铣头主轴（73）的端部与所述叠簧支柱（74）联接，所述油缸（75）设置在所述立套（71）的开口处且与所述叠簧支柱（74）的端部活动连接，所述铣头主轴（73）上设置有锥齿轮（78），所述过渡件（76）设置在所述立套（71）与回转套（72）拼接形成的腔体内，所述过渡件（76）包括：中间轴（761）、第一过渡齿轮（762）以及第二过渡齿轮（763），所述中间轴（761）转动设置在所述立套（71）的内部，所述第一过渡齿轮（762）、第二过渡齿轮（763）分别设置在所述中间轴（761）的两端，所述第一过渡齿轮（762）与所述锥齿轮（78）啮合，所述第二过渡齿轮（763）与所述联接件（77）内的联接齿轮（771）啮合，所述联接件（77）还包括联接主轴（772）与联接体（773），所述联接齿轮（771）设置在所述联接主轴（772）上，所述联接体（773）与所述联接主轴（772）的端部连接。4.根据权利要求1所述的一种复合多功能加工系统，其特征在于：所述横梁（4）上还设置有镗孔组件（8），所述镗孔组件（8）包括：镗孔电机（81）、固定板...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓东，张红梅，杨佐伦，杨婷婷，张奎，杨勇，陈炳东，
申请(专利权)人：四川蜀美科技有限公司成都川磨数控机床制造有限公司，
类型：发明
国别省市：