一种智能机加工系统及其使用方法技术方案

一种智能机加工系统及其使用方法，用于加工压铸铝壳体，包括加工中心、气动夹具系统，气动夹具系统用于将压铸铝壳体装夹于加工中心的加工台上，气动夹具系统包括若干气动夹具以及控制气动夹具夹紧和释放的PLC控制单元，在气动夹具上设置有接近传感器用于感测刀头的接近，设置有刀具轨迹识别模块与每个气动夹具的接近传感器通信连接，通过识别接近传感器被触发的顺序进而判断刀头所行进的走刀路径，从而通过PLC控制单元判断被接近的气动夹具是否需要避让。本申请可以提高压铸铝壳体的加工精度，提高压铸铝壳体的加工效率。提高压铸铝壳体的加工效率。提高压铸铝壳体的加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种智能机加工系统及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种机加工设备，尤其涉及压铸铝机加工设备，具体地说是一种智能机加工系统及其使用方法。

技术介绍

[0002]压铸铝合金通常采用多轴数控加工中心进行机加工，对于压铸铝合金预制壳体零件，采用加工中心加工时通常需要设计对应的气动装夹系统，而针对零件设计的装夹系统通常无法与加工中心进行通信连接，虽然气动装夹系统可以通过PLC控制器进行自动或手动开闭控制，但是装夹系统的控制与加工中心的刀具轨迹等控制是两个独立系统。
[0003]对于有些结构复杂的壳体零件，在加工时夹具需要对刀具进行避让，目前夹具避让通常是通过在夹具夹头上设置红外等接近传感设备对刀头的接近进行感测实现自动避让，这种避让方式的缺点是不论刀具从哪个方向接近夹具，夹具均要避让，而对于压铸铝合金壳体的加工过程中有些加工轨迹，虽然刀头接近了夹具，但是夹具不需要避让，因此各个加工工步之间均需要调整夹具装夹逻辑，增加了加工时间，同时多次装夹设置还会导致加工误差累积。
[0004]另一种刀具避让方式是夹具自带通信线路或远程通讯方式，此时操作人员可以根据刀具轨迹远程控制夹头的装夹和释放，这种方式由于需要设置通信线路或远程通讯模块，一方面不方便在加工中心中设置（因为加工中心内部多轴的旋转和切削会影响通信导线），另一方面会有通讯延时，容易发生撞刀。
[0005]此外，压铸铝合金在加工过程中会产生形变，为了提高零件精度，通常操作人员会在最后一次精加工前对夹具进行整体的释放，释放弹性形变，保证最终零件整体的精度。但是，这种手动操作对于长度尺寸较大的压铸铝合金壳体部件，夹具释放顺序不统一，不对称，仍会产生残余形变。
[0006]因此，针对大型压铸铝合金壳体零件的加工中心加工，需要设计一套与加工步骤、刀具轨迹匹配的装夹系统，可以在特定刀具轨迹下进行装夹释放，并且，可以实现自动的在最后一次精加工之前对特定方向的弹性形变进行释放，提高加工效率和精度。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种智能机加工系统及其使用方法，以解决现有技术中的技术问题。
[0008]本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种智能机加工系统，用于加工压铸铝壳体，包括：加工中心，所述加工中心包括刀头以及加工台，所述刀头完成对压铸铝壳体内部空间加工区A、壳体上沿加工区B和壳体外部加工区C的材料去除加工；所述刀头针对壳体内部空间加工区A采用“S”形对称加工的走刀路径，所述刀头针对壳体上沿加工区B采用沿着压铸铝壳体上沿轮廓的走刀路径；
气动夹具系统，气动夹具系统用于将压铸铝壳体装夹于加工中心的加工台上；所述气动夹具系统包括若干气动夹具以及控制气动夹具夹紧和释放的PLC控制单元；所述气动夹具的夹头在装夹时下压压铸铝壳体的边沿，所述夹头不侵入压铸铝壳体的内部空间；在所述夹头上设置有接近传感器用于感测刀头的接近，并且所述接近传感器与PLC控制单元通信连接；刀具轨迹识别模块，所述刀具轨迹识别模块设置于PLC控制单元内部，并与每个气动夹具的接近传感器通信连接，通过识别接近传感器被触发的顺序进而判断刀头所行进的走刀路径，从而通过PLC控制单元判断被接近的气动夹具是否需要避让。
[0009]优选的，所述刀具轨迹识别模块包括内存、比较器，所述内存内对每个气动夹具的接近传感器进行了编号，当某一个接近传感器检测到了刀头接近信号时，在刀具轨迹识别模块内存会对相应的编号进行记录。
[0010]优选的，所述PLC控制单元内包括用于控制每个气动夹具是否避让的开关，所述PLC控制单元包括示教模式和工作模式，在工作模式下默认夹具避让的开关关闭。
[0011]优选的，所述气动夹具沿压铸铝壳体的轮廓四周对称布置，沿壳体长度方向设置有若干依次等间距排列的气动夹具，沿壳体宽度方向设置有若干依次等间距排列的气动夹具。
[0012]优选的，所述刀具轨迹识别模块内，还设置有计数器，所述计数器用于对不同加工轨迹的走刀次数进行记录。
[0013]一种采用上述的智能机加工系统的使用方法，用于加工压铸铝壳体，其特征在于，包括：S1：示教工步：在通过气动夹具系统完成对压铸铝壳体的装夹工序后，令刀头分别按照壳体内部加工区A和壳体上沿加工区B设计的刀头走刀轨迹进行示教走刀，在示教走刀过程中不产生实际切割；刀具轨迹识别模块依次记录被触发的接近传感器的编号，当刀头按照壳体内部加工区A的走刀轨迹完成示教走刀A后，刀具轨迹识别模块内存记录生成壳体内部加工区传感器触发编码顺序A，当刀头按照壳体上沿加工区B的走刀轨迹完成示教走刀B后，刀具轨迹识别模块内存记录生成壳体上沿加工区传感器触发编码顺序B；S2：设定工步：在S1后，刀具轨迹识别模块的内存内存储了两条编码顺序，分别为壳体内部加工区传感器触发编码顺序A和壳体上沿加工区传感器触发编码顺序B，在夹具系统PLC控制单元内设定读取两条编码顺序，然后PLC控制单元内设定当读取内部加工区传感器触发编码顺序A时，气动夹具系统针对接近传感器的信号不产生避让；当读取上沿加工区传感器触发编码顺序B时，气动夹具系统针对接近传感器的信号执行避让操作；S3：切割作业工步：切割作业工步为刀头按照加工中心以存储的加工程序进行实际走刀切割。
[0014]切割作业工步S3又分为两步：S31：切割前示教走刀，刀头按照示教路径行进一段，触发三个接近传感器，刀具轨迹识别模块将触发的接近传感器编号顺序与S2中内存的编号顺序进行比较，从而判断出刀头是按照哪种轨迹行走，然后控制夹具系统是否进行避让；S32：真实切割操作，在夹具系统内的避让开关设定完成后，刀头进行实际切割。
[0015]优选的，在S2设定工步中，操作人员会将每种轨迹的行进次数录入计数器中。
[0016]优选的，在S32真实切割操作加工过程中，刀具轨迹识别模块每匹配完成一次示教的记录顺序，会在计数器内减1，至计数器数值为1时，PLC控制气动夹具依次释放然后夹紧。
[0017]优选的，释放顺序为先释放两侧的气动夹具，在两侧的气动夹具夹紧后再释放中间的气动夹具。
[0018]本专利技术的有益效果是：1、本申请通过使气动夹具的夹头在装夹时下压压铸铝壳体的边沿，同时在气动夹具PLC控制单元内设置刀具轨迹识别模块，并且使刀具轨迹识别模块对接近传感器进行编号，通过示教走刀的方式使刀具轨迹识别模块可以通过接近传感器被触发的顺序识别刀头的走刀路径，从而控制气动夹具可以仅在特殊的走刀轨迹下对刀头进行避让，避免了不必要的夹具避让操作，提高了压铸铝壳体的加工精度和加工效率。
[0019]2、通过在刀具轨迹识别模块设定计数器，使得夹具系统可以对每种加工轨迹的走刀次数进行记录，使得夹具系统可以在最后一次精加工前对夹具进行整体的释放，释放弹性形变，保证最终零件整体的精度。
附图说明
[0020]图1是压铸铝合金零件装夹于加工中心上的侧视图；图2是压铸铝壳体装夹加工的俯视图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图及较佳实施例详细说明本专利技术的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能机加工系统，用于加工压铸铝壳体，其特征在于，包括：加工中心，所述加工中心包括刀头以及加工台，所述刀头完成对压铸铝壳体内部空间加工区A、壳体上沿加工区B和壳体外部加工区C的材料去除加工；所述刀头针对壳体内部空间加工区A采用“S”形对称加工的走刀路径，所述刀头针对壳体上沿加工区B采用沿着压铸铝壳体上沿轮廓的走刀路径；气动夹具系统，气动夹具系统用于将压铸铝壳体装夹于加工中心的加工台上；所述气动夹具系统包括若干气动夹具以及控制气动夹具夹紧和释放的PLC控制单元；所述气动夹具的夹头在装夹时下压压铸铝壳体的边沿，所述夹头不侵入压铸铝壳体的内部空间；在所述夹头上设置有接近传感器用于感测刀头的接近，并且所述接近传感器与PLC控制单元通信连接；刀具轨迹识别模块，所述刀具轨迹识别模块设置于PLC控制单元内部，并与每个气动夹具的接近传感器通信连接，通过识别接近传感器被触发的顺序进而判断刀头所行进的走刀路径，从而通过PLC控制单元判断被接近的气动夹具是否需要避让。2.如权利要求1所述的一种智能机加工系统，其特征在于：所述刀具轨迹识别模块包括内存、比较器，所述内存内对每个气动夹具的接近传感器进行了编号，当某一个接近传感器检测到了刀头接近信号时，在刀具轨迹识别模块内存会对相应的编号进行记录。3.如权利要求2所述的一种智能机加工系统，其特征在于：所述PLC控制单元内包括用于控制每个气动夹具是否避让的开关，所述PLC控制单元包括示教模式和工作模式，在工作模式下默认夹具避让的开关关闭。4.如权利要求3所述的一种智能机加工系统，其特征在于：所述气动夹具沿压铸铝壳体的轮廓四周对称布置，沿壳体长度方向设置有若干依次等间距排列的气动夹具，沿壳体宽度方向设置有若干依次等间距排列的气动夹具。5.如权利要求4所述的一种智能机加工系统，其特征在于：所述刀具轨迹识别模块内，还设置有计数器，所述计数器用于对不同加工轨迹的走刀次数进行记录。6.一种如权利要求1
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5任一所述的智能机加工系统的使用方法，用于加工压铸铝壳体，其特征在于，包括：S1：示教工步：在通过气动夹具系统完...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，冯燕，宁继强，刘成超，逯付梅，
申请(专利权)人：济南鑫奇机械有限公司，
类型：发明
国别省市：