【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化加工机床，尤其涉及一种自动刮研装置及方法。
技术介绍
1、机床导轨在整台机床中占据着十分重要的地位.作为关键零件之一，起着导向和支撑的作用，是机床定位，总装和相对运动的基准，导轨精度影响着工件的加工精度，导轨的使用寿命直接影响机床寿命。导轨与导轨副之间相对摩擦,因此磨损是导致导轨寿命缩短、精度降低的根本原因。机床导轨刮研能够明显解决这些问题,经过刮研后的导轨具有很高的精度,平面平整，粗糙度小，导轨表面接触均匀，刮研后的纹理并能储藏润滑油，对于高精度设备而言，刮研是必要的工艺。
2、对于一些纵长零件的加工，温度变化对加工精度影响十分显著，全长近3米的机床，当床身上下温差变化1℃时,导轨中部凹凸量近0.015毫米；机床在加工零部件的过程中，由于机床部件受到各种内部热源和外部热源，从而温度分布变不均匀，与此同时由于机床各个部件的线膨胀系数不一致，从而其向身将产生热应力以及热变形，尤其是两导轨之间的相对运动会产生大量的摩擦热，这些热量会使被加工工件和导轨的温度上升，进而产生热变形，机床的固有精度值相应降低，最终使得工件加工过程中产生热变形误差，此时需要配合刮研来修整处理。
3、刮研加工是通过相互配合的工件表面之间或者工件表面与标准表面之间互研来显示出工件表面的高点，然后用刮刀以微量切削的方式刮去高出的部分，以使工件获得较高的形状、位置、尺寸精度和较小的表面粗糙度值，并改善工件表面配合性能的机械加工方法。
4、刮研工艺一般属于钳工加工的范畴，其过程包括清洁工件、涂抹显示剂、研磨显点、
5、在专利cn111730112b中提到了一种机床导轨高点自动铣削装置，但是此装置为立式铣刀，每加工一个刀痕需要循环往复运动许多次才能完成，加工效率低下。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种自动刮研装置及方法，以提高刮研生产效率，并可以加工生产较大规格尺寸的导轨平面。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：
3、一种自动刮研装置，其特征在于：包括大行程三维运动机构、小行程三维运动机构、刀具组件、图像采集系统、测量系统、工作台、调平装置；
4、所述大行程三维运动机构包括机架、x轴导轨、y轴龙门机构和z轴大行程直线模组，所述机架活动连接在所述x轴导轨上，所述z轴大行程直线模组固定连接在机架上，所述y轴龙门机构固定连接在z轴大行程直线模组的滑块上，用于承载小行程三维运动机构在x、y、z轴三个方向上的大行程移动；
5、所述小行程三维运动机构通过所述调平装置连接在所述大行程三维运动机构上，用于带动所述刀具组件、图像采集系统和测量系统在被加工零件附近的小行程移动；
6、所述刀具组件设置在所述小行程三维运动机构的下方，用于刮研被加工零件的表面；
7、所述图像采集系统设置在所述小行程三维运动机构的下方，用于拍摄采集被加工零件表面图像，包括相机、照明光源，所述相机、照明光源通过支撑架连接在所述小行程三维运动机构的下方；
8、所述测量系统设置在所述小行程三维运动机构的下方，用于测量被加工零件表面平面度，以及配合调平装置调整刀具组件与被加工零件表面的相对位姿；
9、所述工作台设置在所述小行程三维运动机构下方，用于承载固定被加工零件。
10、进一步的，所述机架通过安装于机架底部的滚轮滑动连接在x轴导轨上，所述y轴龙门机构包括工字梁、跑车，所述工字梁通过架板水平固定连接在所述z轴大行程直线模组的滑块上，且工字梁与z轴大行程直线模组相互垂直设置，所述跑车滑动连接在工字梁上，所述小行程三维运动机构固定连接在跑车上。
11、进一步的，所述小行程三维运动机构包括x轴同步直线模组、y轴同步直线模组、z轴同步直线模组，所述x轴同步直线模组固定连接在所述跑车上，所述y轴同步直线模组通过第一连接板滑动连接在x轴同步直线模组上，x轴同步直线模组、y轴同步直线模组均平行于水平面且相互垂直设置，所述z轴同步直线模组滑动连接在y轴同步直线模组上，且述z轴同步直线模组在竖直平面内垂直于y轴同步直线模组设置，所述刀具组件、图像采集系统、测量系统通过移动板滑动连接在z轴同步直线模组上。
12、进一步的，所述调平装置包括上平板、下平板、液压缸，所述上平板通过若干第一l板固定连接在所述x轴同步直线模组上，所述下平板固定连接在所述跑车上，所述液压缸连接在上平板和下平板之间，用于调节上平板和下平板之间的相对倾斜方向和角度。
13、进一步的，所述刀具组件包括电机、横柱、主轴、转动接头、刮削件，所述横柱固定连接在所述三维运动机构的下方，所述电机和主轴分别连接在横柱的上方和下方，所述刮削件同轴连接在所述转动接头前端的圆柱体上，所述转动接头后端的球头转动连接在主轴端部的内凹面上转动，以调整刮削件的倾斜方向，所述电机通过皮带驱动连接主轴。
14、进一步的，所述刮削件为圆盘铣刀或砂轮，所述圆盘铣刀包括刀盘和刀刃，所述刀盘的轴心连接在所述转动接头上，所述刀刃焊接在刀盘边缘的槽面内，刀刃材质为钨钢，刀盘材质为45号钢。
15、进一步的，所述刀具组件包括电动刮刀组件或手动刮刀组件，所述电动刮刀组件或手动刮刀组件连接在所述小行程三维运动机构的下方。
16、进一步的，所述测量系统包括第二直线模组、电磁铁、万分表、滑板，所述第二直线模组竖直安装在所述小行程三维运动机构下方，所述电磁铁和万分表的表体通过滑板滑动连接在第二直线模组的滑块上，所述万分表的表杆通过联轴器连接所述电磁铁。
17、进一步的，所述工作台上设置有可旋转夹具，能够在工作台水平面内旋转，所述被加工零件固定在所述可旋转夹具上。
18、一种自动刮研方法，其特征在于，利用上述任一项所述装置，包括如下步骤：
19、步骤1：将被加工零件放至工作台夹紧；
20、步骤2：调节大行程三维运动机构，使小行程三维运动机构运动到被加工零件区域的上方；
21、步骤3：调节小行程三维运动机构使刀具组件移到被加工零件的加工起点；
22、步骤4：调节调平装置，使刀具组件与被加工零件平面平行；
23、步骤5：启动刮研装置的控制程序，对被加工零件进行破面；
24、步骤6：破面完成后，涂抹红丹粉研磨；
25、步骤7：移动小行程三维运动机构，将测量系统移动到被加工零件表面的上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动刮研装置，其特征在于：包括大行程三维运动机构、小行程三维运动机构、刀具组件(10)、图像采集系统(13)、测量系统(16)、工作台(11)、调平装置(5)；
2.根据权利要求1所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述机架(1)通过安装于机架(1)底部的滚轮(48)滑动连接在X轴导轨(49)上，所述Y轴龙门机构包括工字梁(6)、跑车(20)，所述工字梁(6)通过架板(47)水平固定连接在所述Z轴大行程直线模组(7)的滑块上，且工字梁(6)与Z轴大行程直线模组(7)相互垂直设置，所述跑车(20)滑动连接在工字梁(6)上，所述小行程三维运动机构固定连接在跑车(20)上。
3.根据权利要求2所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述小行程三维运动机构包括X轴同步直线模组(3)、Y轴同步直线模组(9)、Z轴同步直线模组(2)，所述X轴同步直线模组(3)固定连接在所述跑车(20)上，所述Y轴同步直线模组(9)通过第一连接板(8)滑动连接在X轴同步直线模组(3)上，X轴同步直线模组(3)、Y轴同步直线模组(9)均平行于水平面且相互垂直设置，所述Z轴同步直线模组(2
4.根据权利要求3所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述调平装置(5)包括上平板(37)、下平板(38)、液压缸(39)，所述上平板(37)通过若干第一L板(4)固定连接在所述X轴同步直线模组(3)上，所述下平板(38)固定连接在所述跑车(20)上，所述液压缸(39)连接在上平板(37)和下平板(38)之间，用于调节上平板(37)和下平板(38)之间的相对倾斜方向和角度。
5.根据权利要求1所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述刀具组件(10)包括电机(23)、横柱(25)、主轴(26)、转动接头(50)、刮削件，所述横柱(25)固定连接在所述三维运动机构的下方，所述电机(23)和主轴(26)分别连接在横柱(25)的上方和下方，所述刮削件同轴连接在所述转动接头(50)前端的圆柱体上，所述转动接头(50)后端的球头转动连接在主轴(26)端部的内凹面上转动，以调整刮削件的倾斜方向，所述电机(23)通过皮带驱动连接主轴(26)。
6.根据权利要求5所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述刮削件为圆盘铣刀(27)或砂轮(40)，所述圆盘铣刀(27)包括刀盘(35)和刀刃(36)，所述刀盘(35)的轴心连接在所述转动接头(50)上，所述刀刃(36)焊接在刀盘(35)边缘的槽面内，刀刃(36)材质为钨钢，刀盘(35)材质为45号钢。
7.根据权利要求1所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述刀具组件(10)包括电动刮刀组件或手动刮刀组件，所述电动刮刀组件或手动刮刀组件连接在所述三维运动机构的下方。
8.根据权利要求1所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述测量系统(16)包括第二直线模组(28)、电磁铁(32)、万分表(34)、滑板(29)，所述第二直线模组(28)竖直安装在所述三维运动机构下方，所述电磁铁(32)和万分表(34)的表体通过滑板(29)滑动连接在第二直线模组(28)的滑块上，所述万分表(34)的表杆通过联轴器(33)连接所述电磁铁(32)。
9.根据权利要求1所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述工作台(11)上设置有可旋转夹具(22)，能够在工作台(11)水平面内旋转，所述被加工零件固定在所述可旋转夹具(22)上。
10.一种自动刮研方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述装置，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种自动刮研装置，其特征在于：包括大行程三维运动机构、小行程三维运动机构、刀具组件(10)、图像采集系统(13)、测量系统(16)、工作台(11)、调平装置(5)；
2.根据权利要求1所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述机架(1)通过安装于机架(1)底部的滚轮(48)滑动连接在x轴导轨(49)上，所述y轴龙门机构包括工字梁(6)、跑车(20)，所述工字梁(6)通过架板(47)水平固定连接在所述z轴大行程直线模组(7)的滑块上，且工字梁(6)与z轴大行程直线模组(7)相互垂直设置，所述跑车(20)滑动连接在工字梁(6)上，所述小行程三维运动机构固定连接在跑车(20)上。
3.根据权利要求2所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述小行程三维运动机构包括x轴同步直线模组(3)、y轴同步直线模组(9)、z轴同步直线模组(2)，所述x轴同步直线模组(3)固定连接在所述跑车(20)上，所述y轴同步直线模组(9)通过第一连接板(8)滑动连接在x轴同步直线模组(3)上，x轴同步直线模组(3)、y轴同步直线模组(9)均平行于水平面且相互垂直设置，所述z轴同步直线模组(2)滑动连接在y轴同步直线模组(9)上，且述z轴同步直线模组(2)在竖直平面内垂直于y轴同步直线模组(9)设置，所述刀具组件(10)、图像采集系统(13)、测量系统(16)通过第二连接板(12)滑动连接在z轴同步直线模组(2)上。
4.根据权利要求3所述一种自动刮研装置，其特征在于：所述调平装置(5)包括上平板(37)、下平板(38)、液压缸(39)，所述上平板(37)通过若干第一l板(4)固定连接在所述x轴同步直线模组(3)上，所述下平板(38)固定连接在所述跑车(20)上，所述液压缸(39)连接在上平板(37)和下平板(38)之间，用于调节上平板(37)和下平板(38)之间的相对倾斜方向和角度。
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