塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备及其加工方法，该一体化设备包括床身底座、夹座滑台机构、立柱横梁机构、刀塔滑块机构、探头部件，以及液压、冷却、气动、润滑、排屑等辅助装置，在床身底座上固定安装主夹座部件、滑动安装液压中心架部件；立柱横梁机构垂直安装于床身底座上方，其上安装光栅尺及Z向滚柱直线导轨；刀塔滑块机构上设置有测量探头部件，可沿Z向导轨跨越液压中心架滑动，测量热流道模具的左、右两端面，通过光栅尺将测量数据反馈给数控系统，自动计算加工余量；对刀仪设在设备右端立柱横梁上；本发明专利技术可实现精密加工及在线测量，有效解决了塑料热流道模具切削总长度不精准的问题，保证切削长度精确到0.02mm。精确到0.02mm。精确到0.02mm。

【技术实现步骤摘要】
塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备及其加工方法


[0001]本专利技术涉及一种机械加工设备，属于机械加工
，具体设计一种塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备及其加工方法。

技术介绍

[0002]塑料热流道模具是注塑领域研发、制造的重要模具，广泛应用于汽车、电子、包装、家电、医疗、食品等行业中。在成形汽车保险杠、仪表板等大型曲面产品时，塑料热流道模具结构复杂，目前主要采用顺序阀式浇口热流道，相同形式的热流道喷嘴需要制造不同长度尺寸系列。其加工精度直接影响着产品的质量和外观，形位公差一般要求在0.005
‑
0.02mm范围内。加工后两端总长度误差控制在0.02mm之内，加工要求高，现有的生产工艺是通过加工后拆卸热流道模具进行测量，检测精度不在公差范围内需再次装夹热流道模具进行加工、测量，重复上述动作，以此来控制总长度精度。多次装夹，重复定位精度差，加工效率低下，产品合格率低。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了解决加工热流道模具总长度不精准及自动化程度不足问题，本专利技术提供一种塑料热流道模具高效精密加工及在线测量一体化设备。
[0004]技术方案：一种塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备，包括床身底座，在机床底座设置有夹座滑台机构，通过夹座滑台机构布设有主轴夹座、左浮动支撑架、液压中心架和右浮动支撑架，所述的主轴夹座和液压中心架用于工件的紧固，所述的左浮动支撑架和右浮动支撑架为可升降装置；
[0005]所述的机床底座上还设有立柱横梁机构，立柱横梁机构设置于床身底座上方，通过立柱横梁机构安装有Z向滚柱直线导轨，所述的Z向滚柱直线导轨上滑动设置有刀塔滑块机构，在Z向滚珠丝杠副和Z向伺服电机的作用下，刀塔滑块机构上设置的伺服液压刀塔和测量探头可跨越液压中心架滑动，所述的立柱横梁机构上设有光栅尺，与Z向滚柱直线导轨平行并列设置，测量探头与光栅尺实现工件加工精度的测量，并将测量数据反馈至该设备的数控系统中，所述的立柱横梁机构在伺服液压刀塔的对立端设有对刀仪，用于加工过程中刀具损坏情况的自动监测；
[0006]所述的设备中还设有冷却装置，所述的冷却装置包括离心泵及与之连接的高压油管，离心泵将冷却液箱中的冷却液，通过两根高压油管分别送至伺服液压刀塔处对加工时的刀具及工件进行冷却润滑、送至床身底座上的加工槽冲刷机床内部铁屑。
[0007]进一步的，所述的夹座滑台机构包括主夹座组件和液压中心架组件；
[0008]所述的主夹座组件包括主夹座垫、主轴夹座和左浮动支撑架，主夹座垫固定安装于床身底座上，主轴夹座固定安装于主夹座垫上，左浮动支撑架位于主轴夹座右侧；
[0009]所述的液压中心架组件包括中心架滑台、中心架支板、液压中心架、调节定位支架、推块、定位气缸和右浮动支撑架，中心架支板固定安装于中心架滑台上，中心架支板与
中心架滑台之间设置有调整垫片，调节定位支架固定安装于中心架支板上，调节定位支架上开有腰型槽，定位气缸带动推块将位于左浮动支撑架、右浮动支撑架上的热流道模具左端推入主轴夹座，所述的液压中心架固定安装于中心架支板左侧；
[0010]所述的中心架滑台可沿着Y向滚柱直线导轨移动，包括设置有Y向传动机构。
[0011]更进一步的说，所述的Y向传动机构包括Y向伺服电机、Y向滚珠丝杠副和Y向滚柱直线导轨，通过Y向伺服电机驱动Y向滚珠丝杠副，从而带动与之连接的液压中心架组件沿Y向滚柱直线导轨移动。
[0012]Y向滚柱直线导轨上设置有气压常闭导轨夹紧器，所述气压常闭导轨夹紧器在数控系统的控制下，通过气动机构实现中心架滑台在Y向滚柱直线导轨上的任何位置锁止。
[0013]所述的中心架支板上设有高压万向球形吹气喷嘴，所述的高压万向球形吹气喷嘴用于热流道模具加工过程的冷却，高压万向球形吹气喷嘴用于保证热流道模具右侧端面的干燥清洁度，也包括用于加工操作过程中的气体冷却。
[0014]进一步的，所述刀塔滑块机构包括左十字滑板、X向传动机构、左上滑板、伺服液压刀塔和探头部件；所述左十字滑板滑动设置在Z向滚柱直线导轨上，带动刀塔滑块机构沿Z向滑动，左十字滑板上还设置有X向滚柱直线导轨)，所述的X向传动机构设置于安装在左十字滑板上，通过X向伺服电机驱动X向滚珠丝杠副，带动刀塔滑块机构沿X向滚柱直线导轨进给；
[0015]伺服液压刀塔固定在左上滑板上，左上滑板固定连接在X向滚珠丝杠副的螺母上，可沿X向滚柱直线导轨滑动。
[0016]所述的伺服液压刀塔上设置有推杆，所述的推杆用于塑料热流道模具左端面轴向定位。
[0017]进一步的，所述探头部件包括探头托架、气缸固定板、回转气缸、测量探头、摆杆和探头保护罩，探头部件固定安装在左上滑板上，且中部设置有探头托架调整板。
[0018]更进一步的，所述设备在机床底座上设有主电机和光电编码器，所述的主电机通过同步带带动主轴夹座转动，且驱动热流道模具旋转。
[0019]所述设备通过立柱横梁设置有气动润滑控制板，用于实现对滚珠丝杠副、滚柱直线导轨传动部件进行润滑，还包括气动控制机构和液压制机构，气动控制机构为定位气缸、探头保护罩、左浮动支撑架、右浮动支撑架、气压常闭导轨夹紧器、高压万向球形吹气喷嘴提供气源，且实现控制；液压控制机构用于控制液压中心架的夹紧和放松、主轴夹座的夹紧和放松、伺服液压刀塔的夹紧和放松。
[0020]实施上述塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备的热流道模具加工方法，包括设备装配及初始位置的设定，在数控系统中输入待加工热流道模具的总长度以及毛坯长度，系统计算并定位中心架滑台的Y向位置，将热流道模具放在左浮动支撑架、右浮动支撑架上，开始加工操作，还包括如下步骤：
[0021]S1、控制液压中心架沿Y向继续移动设定的距离，使热流道模具推进主轴夹座中，然后定位气缸带动推块推动热流道模具，伺服液压刀塔上的推杆实现热流道模具的轴向定位，主轴夹座和液压中心架夹紧热流道模具，左浮动支撑架、右浮动支撑架下降，定位气缸后退至原位；
[0022]S2、测量探头先测量热流道模具左端一点，刀塔滑块机构带着测量探头沿着Z向滚
柱直线导轨跨越液压中心架再测量热流道模具右端面的上、下两点，判断热流道模具右端平面度是否在0.02mm之内，如果差值大于0.02mm，控制设备报警且停止工作；如果差值小于0.02mm，设备进行下步运行切削；
[0023]S3、刀塔滑块机构沿Z向滚柱直线导轨回到热流道模具左端，数控系统计算端面切削宽度，割刀切断热流道模具，留0.5mm半精加工余量，外圆车刀精车端面，留0.3mm精加工余量；
[0024]S4、测量探头先测量热流道模具左端一点，刀塔滑块机构带着测量探头沿着Z向滚柱直线导轨跨越液压中心架再测量热流道模具右端面上、下两点，数控系统计算精加工余量，设备进行下步运行切削；
[0025]S5、刀塔滑块机构沿着Z向滚柱直线导轨回到热流道模具左端，系统自动计端面切削宽度，外圆车刀精车端面，保证总长度尺寸在公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备，其特征在于：包括床身底座(1)，在机床底座(1)设置有夹座滑台机构，通过夹座滑台机构布设有主轴夹座(6)、左浮动支撑架(8)、液压中心架(11)和右浮动支撑架(17)，所述的主轴夹座(6)和液压中心架(11)用于工件的紧固，所述的左浮动支撑架(8)和右浮动支撑架(17)为可升降装置；所述的机床底座(1)上还设有立柱横梁机构，立柱横梁机构设置于床身底座上方，通过立柱横梁机构安装有Z向滚柱直线导轨(25)，所述的Z向滚柱直线导轨(25)上滑动设置有刀塔滑块机构，在Z向滚珠丝杠副(24)和Z向伺服电机(23)的作用下，刀塔滑块机构上设置的伺服液压刀塔(33)和测量探头(39)可跨越液压中心架(11)滑动，所述的立柱横梁机构上设有光栅尺(26)，所述光栅尺(26)与Z向滚柱直线导轨(25)平行并列，测量探头(39)与光栅尺(26)实现工件加工精度的测量，并将测量数据反馈至该设备的数控系统中，所述的立柱横梁机构在伺服液压刀塔(33)的对立端设有对刀仪(27)，用于加工过程中刀具损坏情况的监测；所述的设备中还设有冷却装置，所述的冷却装置包括离心泵(43)及与之连接的高压油管(44)，离心泵(43)将冷却液箱(42)中的油液通过高压油管(44)分别送至伺服液压刀塔处对加工时的刀具及工件进行冷却润滑、送至床身底座上的加工槽用于冲刷机床内部铁屑。2.根据权利要求1所述的塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备，其特征在于：所述的夹座滑台机构包括主夹座组件和液压中心架组件；所述的主夹座组件包括主夹座垫(5)、主轴夹座(6)和左浮动支撑架(8)，主夹座垫(5)固定安装于床身底座(1)上，主轴夹座(6)固定安装于主夹座垫(5)上，左浮动支撑架(8)位于主轴夹座(6)右侧；所述的液压中心架组件包括中心架滑台(9)、中心架支板(10)、液压中心架(11)、调节定位支架(14)、推块(12)、定位气缸(15)和右浮动支撑架(17)，中心架支板(10)固定安装于中心架滑台(9)上，中心架支板(10)与中心架滑台(9)之间设置有调整垫片(16)，调节定位支架(14)固定安装于中心架支板(10)上，调节定位支架(14)上开有腰型槽，定位气缸(15)带动推块(12)将位于左浮动支撑架(8)、右浮动支撑架(17)上的热流道模具左端推入主轴夹座(6)，所述的液压中心架(11)固定安装于中心架支板(10)左侧；所述的中心架滑台(9)可沿着Y向滚柱直线导轨移动，包括设置有Y向传动机构。3.根据权利要求2所述的塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备，其特征在于：所述的Y向传动机构包括Y向伺服电机(18)、Y向滚珠丝杠副(19)和Y向滚柱直线导轨(20)，通过Y向伺服电机(18)驱动Y向滚珠丝杠副(19)，从而带动与之连接的液压中心架组件沿Y向滚柱直线导轨(20)移动。4.根据权利要求3所述的塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备，其特征在于：Y向滚柱直线导轨(20)上设置有气压常闭导轨夹紧器(21)，所述气压常闭导轨夹紧器(21)在数控系统的控制下，通过气动机构实现中心架滑台(9)在Y向滚柱直线导轨(20)上的任何位置锁止。5.根据权利要求2所述的塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备，其特征在于：所述的中心架支板(10)上设有高压万向球形吹气喷嘴(13)，所述的高压万向球形吹气喷嘴(13)用于热流道模具加工过程工件端部的干燥清洁。6.根据权利要求1所述的塑料热流道模具加工及在线测量一体化设备，其特征在于：所
述刀塔滑块机构包括左十字滑板(28)、X向传动机构、左上滑板(32)、伺服液压刀塔(33)和探头部件；所述左十字滑板(28)滑动设置在Z向滚柱直线导轨(25)上，带动刀塔滑块机构沿Z向滑动，左十字滑板(28)上还设置有X向滚柱直线导轨(31)，所述的X向传动机构设置于安装在左十字滑板(28)上，通过X向伺服电机驱动X向滚珠丝杠副(30)，带动刀塔滑块机构沿X向滚柱直线导轨(31)进给；伺服液压刀塔(33)固定在左上滑板(28)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：康传勇，汪木兰，耿艳，康正阳，殷俊，房可，
申请(专利权)人：南京嘉玺数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：