一种用于舱体非连续内型面加工的加长杆角度头系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种用于舱体非连续内型面加工的加长杆角度头系统，所述加长杆角度头系统由加长杆角度头、冷却系统、监控系统组成；所述加长杆角度头由铣头模块、加长杆模块、夹持模块组成；所述铣头模块安装在加长杆角度头部，是加长杆角度头切削舱体的执行装置；所述加长杆模块安装在铣头模块和夹持模块之间，用于增加角度头的切削覆盖范围；所述夹持模块用于固定加长杆角度头本体，是其与机床主轴的连接接口，传递机床主轴输出的转速和弯矩；所述冷却模块由水冷机、冷却管路、三通组成；所述监测模块安装在加长杆角度头的铣头模块和加长杆模块外壁，用于监测加长杆角度头工作时的温度和振动变化；并根据所监测数据控制水冷机的工作。水冷机的工作。水冷机的工作。

【技术实现步骤摘要】
一种用于舱体非连续内型面加工的加长杆角度头系统
[0001]域领术技
[0002]于属明发本航天机床附件
，涉及一种用于舱体非连续内型面加工的加长杆角度头系统。
[0003]术技景背
[0004]导弹舱体采用镁合金铸造成型，铸造完成后，需要对舱体内部进行加工，包括去除多余材料对舱体减重和加工安装面。不同的舱体尺寸有所不同，最长约为800mm，最小内径约为250mm。
[0005]由于舱体较长且内径较小，因此市场上现有机床无法满足内型面的加工。目前采用的方法是对普通卧式车床改造，通过动力头工装上安装铣头和手动旋转舱体的方式加工，存在加工精度低、效率低、操作繁琐，劳动强度大的问题。
[0006]不仅如此，舱体材料为镁合金材料，切削参数增加会导致刀具温度升高会使其燃烧，产生安全风险。目前采取的方法是设置较低的切削参数且加工一段时间后自然冷却，存在加工效率低、操作复杂、产品质量一致性差等问题。
[0007]对比文件：
[0008]1.CN215659175U一种镗铣床用直角伸长铣头。
[0009]2.CN112247231A一种三点定位支撑结构的加长型角度铣头。
[0010]3.CN2157884112U一种智能角度头刀把
[0011]与对比文件1相比，本专利技术采用温度传感器和振动传感器对角度头加工过程进行实施检测，配合PLC模块和控制软件在温度升高后启动水冷模块，降低角度头本身的温度，延长刀具的使用寿命，提高加工效率和安全性。
[0012]与对比文件2相比，本专利技术在加长杆和铣头壳体外壁布置了冷却管路，冷却管路与水冷机连接，通过物理降温和动态监测以提高加长型角度头加工效率，节约生产和维护成本。
[0013]与对比文件3相比，本专利技术采用水冷降温替换对比文件中的气冷降温。
[0014]为了满提供生产效率和产品加工精度，研制了舱体非连续内型面加工的加长杆角度头，由铣头模块和加长杆模块组成，其内部布置冷却管路、温度传感器、振动传感器，配合PLC控制程序和监控软件，可以检测加长杆角度头温度和振动的变化，当加长杆温度上升至设定值后将启动水冷机为加长杆角度头降温。
[0015]容内明发
[0016]本专利技术的目的在于提供一种用于舱体非连续内型面加工的加长杆角度头系统，其特征在于：
[0017]所述加长杆角度头系统由加长杆角度头、冷却系统、监控系统组成；
[0018]所述加长杆角度头由铣头模块、加长杆模块、夹持模块组成；
[0019]所述铣头模块安装在加长杆角度头部，是加长杆角度头切削舱体的执行装置；
[0020]所述加长杆模块安装在铣头模块和夹持模块之间，用于增加角度头的切削覆盖范围；
[0021]所述夹持模块用于固定加长杆角度头本体，是其与机床主轴的连接接口，传递机床主轴输出的转速和弯矩；
[0022]所述冷却模块由水冷机、冷却管路、三通组成；所述冷却管路安装在加长杆角度头外壳凹槽内，通过水冷机输送冷却水实现对加长杆角度头的冷却功能；
[0023]所述监控系统安装在加长杆角度头的铣头模块和加长杆模块外壁，用于监测加长杆角度头工作时的温度和振动变化；并根据所监测数据控制水冷机的工作。
[0024]优选地，所述铣头模块通过螺旋锥齿轮与加长杆模块连接，将动力由水平方向改变至垂直方向；采用螺旋锥齿轮传动不容易产生轴向力，传动效率高，用于两相交轴之间的动力传输，传动比稳定，圆弧重叠系数大，承载能力高，耐磨损，使用寿命长；
[0025]所述加长杆模块通过夹持模块连接至机床主轴，其主轴通过轴承与加长杆壳体连接；
[0026]所述铣头壳体和加长杆壳体外壁对称布置冷却槽，冷却管路通过间隙配合嵌入冷却管路槽，并在铣头壳体和加长杆壳体外壁布置冷却盖板；
[0027]所述温度传感器和振动传感器布置在铣头壳体和加长杆壳体外壁，通过螺纹连接并在连接处涂抹密封胶。
[0028]优选地，所述冷却模块通过冷却水循环实现对加长杆角度头的冷却；
[0029]所述冷却管路与铣头壳体、加长杆壳体凹槽连接处涂抹导热脂；
[0030]所述水冷机通过PLC控制系统控制工作与停止；
[0031]所述冷却模块包括两路冷却管路，通过三通将冷却水一分为二。
[0032]优选地，所述检测模块采用PLC控制器作为控制核心，测量系统通过模拟量输入模块连接到PLC；
[0033]所述上位机监控系统通过以太网与PLC系统进行连接，对测量系统进行数据交互；实现测量、控制、数据采集的一体化控制系统。
[0034]优选地，所述监测模块通过温度传感器进行温度测量，通过振动传感器进行振动测量，通过对测量数据的逻辑计算，计算出角度头的振动及温度数据，并最终在上位机界面中显示。
[0035]优选地，所述监测模块将采集的温度和振动信号，当温度超过设定数值后启动或停止水冷机；当振动超过设定数值后，控制机床停止工作；
[0036]所述监测模块采集的数据，用来测试最佳工艺参数，以指导产品工艺试验。
[0037]优选地，所述控制系统的软件由下位机设备执行层PLC控制程序和上位机组态监控程序组成；
[0038]所述PLC控制程序包括模拟量转换、计算、通信子程序。
[0039]优选地，所述夹持模块用于连接加长杆与机床主轴，通过设计夹持模块间隙，避免轴径侧铣加工时产生的干涩现象，提高整套产品的定位精度。
[0040]优选地，所述PLC控制器设置安全保护程序，通过安全阀值的设置，程序变量互锁方式，防止出现危险。
[0041]本专利技术用于舱体铸造后的非连续内型面特征铣削加工。可以实现细长类舱体难加工特征精密铣削加工。通过增加冷却模块实现角度头长时间连续加工，提高整个设备使用效率。通过增加振动传感器、温度传感器模块，配合不同工艺参数，可以高效、直观摸索出最
佳工艺参数，提升产品加工效率和加工质量。
[0042]明说图附
[0043]图1为本专利技术装配原理图；
[0044]图2为本专利技术加长杆角度头本体原理图；
[0045]图3为本专利技术铣头壳体结构图；
[0046]图4为本专利技术加长杆壳体结构图；
[0047]图5为本专利技术控制系统原理图；
[0048]图6为本专利技术水冷系统原理图。
[0049]图中；1加长杆角度头组件、2机床主轴、3水冷机、4锁紧螺母(后)、5锥齿轮、6传动轴、7锁紧螺母(前)、8前端盖、9加长杆壳体、10传动轴2、11调整环、12法兰盘、13顶块2、14连接盘、15冷却管、16连接块、17盖板、18铣头壳体、19顶块。
[0050]式方施实体具
[0051]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0052]本专利技术提供了一种用于舱体非连续内型面加工的加长杆角度头系统，其特征在于：
[0053]所述加长杆角度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于舱体非连续内型面加工的加长杆角度头系统，其特征在于：所述加长杆角度头系统由加长杆角度头、冷却系统、监控系统组成；所述加长杆角度头由铣头模块、加长杆模块、夹持模块组成；所述铣头模块安装在加长杆角度头部，是加长杆角度头切削舱体的执行装置；所述加长杆模块安装在铣头模块和夹持模块之间，用于增加角度头的切削覆盖范围；所述夹持模块用于固定加长杆角度头本体，是其与机床主轴的连接接口，传递机床主轴输出的转速和弯矩；所述冷却模块由水冷机、冷却管路、三通、盖板组成；所述冷却管路安装在加长杆角度头外壳凹槽内，通过水冷机输送冷却水实现对加长杆角度头的冷却功能；所述监控系统安装在加长杆角度头的铣头模块和加长杆模块外壁，用于监测加长杆角度头工作时的温度和振动变化；并根据所监测数据控制水冷机的工作。2.根据权利要求1所述的用于舱体非连续内型面加工的加长杆角度头系统，其特征在于：所述铣头模块通过螺旋锥齿轮与加长杆模块连接，将动力由水平方向改变至垂直方向；采用螺旋锥齿轮传动不容易产生轴向力，传动效率高，用于两相交轴之间的动力传输，传动比稳定，圆弧重叠系数大，承载能力高，耐磨损，使用寿命长；所述加长杆模块通过夹持模块连接至机床主轴，其主轴通过轴承与加长杆壳体连接；所述铣头壳体和加长杆壳体外壁对称布置冷却槽，冷却管路通过间隙配合嵌入冷却槽，并在铣头壳体和加长杆壳体外壁布置盖板；所述温度传感器和振动传感器布置在铣头壳体和加长杆壳体外壁，通过螺纹连接并在连接处涂抹密封胶。3.根据权利要求1所述的用于舱体非连续内型面加工的加长杆角度头系统，其特征在于：所述冷却模块通过冷却水循环实现对加长杆角度头的冷却；所述冷却管路与铣头壳体、加长杆壳体凹槽连接处涂抹导热脂；所述水冷机通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：周愿愿，邵帅，李光保，李晓庆，平昊，耿翰林，雷怡凡，成群林，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：