一种数控车床及轴类零件复合加工方法技术

本发明专利技术公开了一种数控车床及轴类零件复合加工方法，包括机床床身，机床床身设有倾斜的机床工作面，机床床身上方一侧连接有卡盘组件，机床工作面上方通过相对机床床身横向方向的第一往复直线运动机构的输出端安装有第一移动座，第一移动座上方纵向方向设置的第二直线往复运动机构输出端安装有塔刀组件；机床工作面上方通过相对机床工作面横向方向的第三往复直线运动机构的输出端安装有第二安装座，第二安装座上方纵向设置的第四直线往复运动机构的输出端安装有激光组件，激光组件的出光面与加工卡盘的轴线垂直，此外，还公开了轴类零件复合加工方法，通过激光组件实现对零件表面形成贯通的异形槽，加工效率更高，尤其对于小尺寸的贯通异形槽。小尺寸的贯通异形槽。小尺寸的贯通异形槽。

【技术实现步骤摘要】
一种数控车床及轴类零件复合加工方法


[0001]本专利技术属于车床
，具体地说是涉及一种数控车床及轴类零件复合加工方法。

技术介绍

[0002]复合加工是机械加工领域目前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。复合加工应用最广泛，难度最大，就是车铣复合加工。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。车铣复合机床是复合加工机床中发展最快、使用最广泛的数控设备。机床复合化是机床发展的重要方向之一。复合机床目的就是让一台机床具有多功能性，可一次装夹完成多任务，提高加工效率和加工精度。但车铣复合机床在实际的运用中，刀头移动较为不便，无法快速完成车铣切换。除此之外，其加工效率较低，无法满足大批量零件的生产。
[0003]为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种主轴带Y轴功能的车铣复合加工中心结构[201921421806.2]，其包括床身、Y轴立柱、Y轴拖板、伺服动力刀塔、X轴驱动电机、Z轴驱动电机和Z轴丝杠。上述方案在一定程度上解决了车铣加工生产效率低的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如车铣工作模式切换较为不便等问题。
[0004]此外，申请号为202021772176.6的一种车铣复合机床，它解决了车铣工作切换不便问题，其包括机床底座，机床底座上方倾斜设置有机床床身，机床床身上方一侧连接有加工卡盘，机床床身上方通过相对机床床身横向方向延伸的第一导轨机构安装有移动座，移动座上方通过相对机床床身纵向方向延伸的第二导轨机构安装有塔刀托板，塔刀托板上方固定驱动电机座，驱动电机座与加工卡盘相对的一侧安装有刀座安装盘，驱动电机座另一侧安装有动力电机，刀座安装盘周围安装有第一动力刀座和/或第二动力刀座，第一动力刀座的刀具安装头相对刀座安装盘中心轴线垂直，第二动力刀座的刀具安装头与刀座安装盘中心轴线平行。本专利技术具有加工效率高，车铣切换方便等优点。
[0005]对于本申请说明书附图图4所展示的轴类零件60，其需要加工轴面61，并在轴类零件60上加工一些槽62，并且需要在轴面加工出贯穿的异形槽63，对于轴面61和槽62的加工较为容易，但是对于曲面的异形槽63而言，上述现有技术中的复合机床只能够通过复合的铣削动力头来配合主轴的转动来加工出这样的特征，但是这种加工要考虑刀具的转速和进给，尤其是尺寸较小的异形槽63加工，无法使用较大的刀具，小的刀具进给率不宜过快，这就导致这种方式加工效率不高，对于批量生产而言，无法更加有效的降低零件的加工成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种数控车床及轴类零件复合加工方法，其意在解决
技术介绍
中存在的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是这样实现的：
[0008]一种数控车床，包括机床床身，所述机床床身设有倾斜的机床工作面，机床床身上方一侧连接有卡盘组件，所述机床工作面上方通过相对机床床身横向方向的第一往复直线运动机构的输出端安装有第一移动座，所述第一移动座上方纵向方向设置的第二直线往复运动机构输出端安装有塔刀组件；所述机床工作面上方通过相对所述机床工作面横向方向的第三往复直线运动机构的输出端安装有第二安装座，所述第二安装座上方纵向设置的第四直线往复运动机构的输出端安装有激光组件，所述激光组件的出光面与所述加工卡盘的轴线垂直。
[0009]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述机床底座一侧安装有驱动所述加工卡盘转动的带轮驱动机。
[0010]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述机床床身上方通过相对所述机床床身横向方向延伸的第五直线往复运动机构输出端安装有尾架安装座，所述尾架安装座上安装有与所述加工卡盘相对的尾架。
[0011]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一往复直线运动机构、所述第二直线往复运动机构、所述第三往复直线运动机构、所述第四直线往复运动机构以及所述第五直线往复运动机构均包括伺服电机以及滚珠丝杆组件。
[0012]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第四直线往复运动机构的输出端固设有激光固定座，所述激光组件安装于所述激光固定座。
[0013]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述激光固定座上设置有转动机构，所述激光组件固设于所述转动机构的输出端，所述转动机构的回转轴线与所述加工卡盘轴线平行；所述转动机构带动所述激光组件转动以使所述激光组件的出光面相对所述转动机构的回转轴线转动。
[0014]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述激光固定座上设置有转动机构，所述激光组件固设于所述转动机构的输出端，所述转动机构的回转轴线与所述加工卡盘轴线垂直。
[0015]还公开了一种轴类零件复合加工方法，上述数控车床对轴类零件以及其轴面上的异形通槽进行复合加工，包括以下步骤，S1：坯料准备以及数控车床准备；S2：将坯料装夹在加工卡盘21上；S3：数控车床启动，包括卡盘驱动电机22启动、第一往复直线运动机构41、第二直线往复运动机构42带动塔刀组件43根据预设程序动作，塔刀组件43动作，对坯料进行粗加工；S4：卡盘驱动电机22、第三往复直线运动机构51、第四直线往复运动机构52以及激光组件53按照预设指令动作，加工出贯通异形槽63。
[0016]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤S3
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S4之间或步骤S4之后还包括卡盘驱动电机22启动、第一往复直线运动机构41、第二直线往复运动机构42带动塔刀组件43根据预设程序动作，塔刀组件43动作，对坯料进行精加工的步骤。
[0017]此外，本申请还公开了一种轴类零件复合加工方法，使用上述数控车床对轴类零件以及其轴面上的异形通槽进行复合加工，其特征在于：包括以下步骤，S1：坯料准备以及数控车床准备；S2：将坯料装夹在加工卡盘21上；S3：数控车床启动，包括卡盘驱动电机22启动、第一往复直线运动机构41、第二直线往复运动机构42带动塔刀组件43根据预设程序动作，塔刀组件43动作，对坯料进行粗加工；S4：卡盘驱动电机22、第三往复直线运动机构51、第四直线往复运动机构52以及激光组件53按照预设指令动作，加工出贯通异形槽63；所述
步骤S4还包括转动机构56按照预设指令带动激光组件53转动改变激光组件53的出射光线与加工卡盘21轴线夹角的步骤。
[0018]本专利技术相比现有技术突出且有益的技术效果是：本申请通过设置激光组件，通过第三往复直线运动机构和第四直线往复运动机构带动激光组件按照激光切割加工的方式实现对零件表面形成贯通的异形槽，加工效率相对于传统的铣削加工而言，效率更高，尤其对于小尺寸的贯通异形槽，更优于铣削加工；此外，通过设置回转机构在第三往复直线运动机构和第四直线往复运动机构移动自由度的基础上，实现了带动激光组件的转动自由度，从而带动激光组件的出射光线与加工卡盘轴线形成夹角，由此配合车铣复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数控车床，其特征在于：包括机床床身(10)，所述机床床身(10)设有倾斜的机床工作面(11)，机床床身(10)上方一侧连接有卡盘组件(20)，所述机床工作面(11)上方通过相对机床床身(10)横向方向的第一往复直线运动机构(41)的输出端安装有第一移动座(44)，所述第一移动座(44)上方纵向方向设置的第二直线往复运动机构(42)输出端安装有塔刀组件(43)；其特征在于：所述机床工作面(11)上方通过相对所述机床工作面(11)横向方向的第三往复直线运动机构(51)的输出端安装有第二安装座(54)，所述第二安装座(54)上方纵向设置的第四直线往复运动机构(52)的输出端安装有激光组件(53)，所述激光组件(53)的出光面与所述加工卡盘(20)的轴线垂直。2.根据权利要求1所述的一种数控车床，其特征在于：所述机床底座(10)一侧安装有驱动所述加工卡盘(20)转动的带轮驱动机(22)。3.根据权利要求1所述的一种数控车床，其特征在于：所述机床床身(10)上方通过相对所述机床床身(10)横向方向延伸的第五直线往复运动机构(32)输出端安装有尾架安装座(33)，所述尾架安装座(33)上安装有与所述加工卡盘(21)相对的尾架(31)。4.根据权利要求3所述的一种数控车床，其特征在于：所述第一往复直线运动机构(41)、所述第二直线往复运动机构(42)、所述第三往复直线运动机构(51)、所述第四直线往复运动机构(52)以及所述第五直线往复运动机构(32)均包括伺服电机以及滚珠丝杆组件。5.根据权利要求1所述的一种数控车床，其特征在于：所述第四直线往复运动机构(52)的输出端固设有激光固定座(55)，所述激光组件(53)安装于所述激光固定座(55)。6.根据权利要求5所述的一种数控车床，其特征在于：所述激光固定座(55)上设置有转动机构(56)，所述激光组件(53)固设于所述转动机构(56)的输出端，所述转动机构(56)的回转轴线与所述加工卡盘(20)轴线平行；所述转动机构(56)带动所述激光组件(53)转动以使所述激光组件(53)的出光面相对所述转动机构(56)的回转轴线转动。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高云鹏，万剑飞，梅桂明，
申请(专利权)人：浙江高格智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：