高精度多功能智能机床制造技术

高精度多功能智能机床，涉及一种数控机床，床身上设有斜导轨，自动换刀装置和珩磨装置分别设在斜导轨上，床身右端设有可置换尾架，床身正面设有Z向滚珠丝杠I，床身侧面设有Z向滚珠丝杠II，Z向滚珠丝杠I上端设有传感器I和传感器II，Z向滚珠丝杠II上端设有传感器III和传感器IV，该机床采用光电检测技术、刀架自动转向装置、珩磨装置、可置换尾架设计，通过闭环控制系统设定加工程序进行加工质量的实时控制，实现车、磨、镗、研磨单机多功能一体化加工，是一种复合化、高精度、高效率、智能型机床，提高了加工工艺和生产水平，达到省时与节能的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数控机床，特别是一种高精度多功能智能机床，适用于机械、汽车、五金等行业批量生产零件之用，具有车、磨、镗、研磨单机多功能加工功能。
技术介绍
改革开放以来，国民经济快速增长，“科技创新，自主创新”已成为目前国内工业发展的主流。我国工业正逐步向“集约型、节能 减排、低碳”的方向发展。机床是制造业的主要生产设备，制造业中许许多多的零件都直接或间接地经过机床加工。数控机床是现代机械制造业的重要技术装备，逐渐成为机械工业技术改造的首选设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。对于大批量生产的产品，如汽车、纺织机械、机械加工等零件，为了提高生产率和加工精度，往往采用组合机床等专用机床，以及由这类机床组成的生产线进行加工。对于单件或小批量生产的零件，它们的零件一般采用通用机床进行加工。应用专用机床，生产准备周期长、费用高、产品不易更新。而应用通用机床，由于其生产效率和加工质量完全取决于操作者的技术水平，因此很难得到优质产品。另外，随着社会进步，人们对各类产品的要求越来越高，像汽车这样大批量生产的产品，也要求其个性化，因此就不能采用传统的刚性生产线，要考虑适当的柔性。一些小批量生产的产品，其复杂要求和精度要求也使通用机床难以胜任。科研单位与企业的技术人员在不断地探索、研究，希望研制出一种性能优越的数控机床，虽然取得了一定的进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服以上不足，提供一种高精度多功能智能机床，采用光电检测技术、刀架自动转向装置、珩磨装置、可置换尾架设计，通过闭环控制系统设定加工程序进行加工质量的实时控制，实现车、磨、镗、研磨单机多功能一体化加工，是一种复合化、高精度、高效率、智能型机床，提高了加工工艺和生产水平，达到省时与节能的目的。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是包括主轴箱、闭环控制系统、三爪卡盘、自动换刀装置、检测装置、内圆磨头、珩磨装置、变速箱、磨架托板、外圆磨头、Z向滚珠丝杠I、床身、可置换尾架、尾架手轮、小丝杠、传感器I、排屑装置、床身座、车刀架托板、自动装刀架、传感器II、电机I、皮带轮I、三角皮带、Z向伺服电机I、皮带轮II、Z向伺服电机II、传感器III、大拖板I、小拖板I、X向滚珠丝杠I、探头、斜导轨、电机II、X向滚珠丝杠II、小拖板II、大拖板II、Z向滚珠丝杠II、传感器IV、大拖板III，床身呈长方体形状，底下两端各设有床身座，左边床身座内设有电机I，电机I主轴上设有皮带轮I，皮带轮I通过三角皮带与皮带轮II相连接，皮带轮II设在主轴箱上，右边床身座的下端与排屑装置上的排屑输送槽相连接，床身左顶端上设有主轴箱，主轴箱上设有闭环控制系统，其上设有人机界面显示屏和触摸屏，主轴箱右端中心位置设有三爪卡盘，床身上设有斜导轨，自动换刀装置和珩磨装置分别设在斜导轨上，从主轴箱向可置换尾架方向看，自动换刀装置设在斜导轨的右侧，珩磨装置设在斜导轨的左侧，自动换刀装置上设有大拖板I，大拖板I上设有小拖板I、自动装刀架、车刀架托板、检测装置，检测装置上设有探头，小拖板I位于大拖板I之上，小拖板I上设有X向滚珠丝杠I，珩磨装置上设有大拖板II、小拖板II、变速箱，变速箱上设有电机II，变速箱左端设有内圆磨头，变速箱右端设有外圆磨头，变速箱下端设有磨架托板，小拖板II位于大拖板II之上，小拖板II上设有X向滚珠丝杠II，床身右端设有可置换尾架，可置换尾架上设有大拖板III，可置换尾架上设有尾架手轮，可置换尾架内设有小丝杠，床身正面设有Z向滚珠丝杠I，Z向滚珠丝杠I与Z向伺服电机I相连接，床身侧面设有Z向滚珠丝杠II，Z向滚珠丝杠II与Z向伺服电机II相连接，Z向滚珠丝杠I与自动换刀装置相连接，Z向滚珠丝杠II与珩磨装置、可置换尾架相连接，Z向滚珠丝杠I上端设有传感器I和传感器II，Z向滚珠丝杠II上端设有传感器III和传感器IV，闭环控制系统的线路与自动换刀装置、检测装置、珩磨装置、排屑装置、电机I、电机II、Z向伺服电机I、Z向伺服电机II、传感器I、传感器II、传感器III、传感器IV、探头相连接。本技术所采用的技术原理是本技术的加工对象为轴类及圆孔类零件，将车削与镗削、磨削、研磨复合到一台机床，实现车、磨、镗、研磨单机多功能加工，即能够在 同一机床上实现轴类零件外圆表面的粗车、精车、粗磨、精磨、研磨，内孔表面的钻削、扩孔、镗削、研磨等多功能加工，整个工件的加工只需一次定位夹紧，缩短了零件的生产周期，提高了加工精度。机床的主运动为三爪卡盘的旋转运动，动力传输由电机I通过联轴器和皮带轮I传递给主轴箱，通过三爪卡盘实现主轴的转动。Z向伺服电机I通过Z向滚珠丝杠I带动车刀架托板实现Z向的进给运动和快速移动，车刀架托板通过自动装刀架实现车刀的自动转向。Z向伺服电机II通过Z向滚珠丝杠II带动磨架托板进行Z向的往复运动。电机11通过变速箱实现外圆磨头的速度自动调节，进行粗磨和精磨。内圆磨头通过电机II实现内孔的精磨加工，并可通过连杆实现切深方向的长度控制。机床结构采用仿真设计，对自动换刀装置和珩磨装置上的托板采用对称布置形式和斜导轨布置形式，缩小了机床尺寸，节省了钢材和加工时间，又便于自动排屑和冷却。可置换尾架通过Z向滚珠丝杠I带动小丝杠进行轴向自动进刀，实现内孔的打孔和专用刀具镗加工，尾架手轮调节可置换尾架的手动微量进给，可置换尾架可以实现顶尖、麻花钻、镗刀的换刀加工。本机床在加工过程中实现加工质量的快速检测，通过闭环控制系统设定加工程序，进行加工质量的实时控制，提高了尺寸精度。快速检测装置安装在车刀架托板上，随着Z向滚珠丝杠I进行Z向不同方位快速检测，探头可实现轴的表面粗糙度和圆度的检测。机床通过闭环控制系统与自动换刀装置、检测装置、珩磨装置、排屑装置、电机I、电机II、Z向伺服电机I、Z向伺服电机II、传感器I、传感器II、传感器III、传感器IV、探头相连接，通过闭环控制器和检测装置(包括光栅检测探头、光电传感器、运算放大器、A/D转换器及数码管)实现软公差报警从而保证加工质量，全方位实现数控机床系统的闭环控制。本技术有益效果是该机床一次装夹成型加工，实现零件多工位，实现车、磨、镗、研磨单机多功能加工，加工精度高；机床结构采用双拖板对称布置形式和斜导轨布置形式，缩小机床尺寸，便于自动排屑和冷却；采用光电检测技术，在加工过程中实现加工质量的快速检测，通过闭环控制系统进行加工质量的实时控制，提高了尺寸精度；采用自动换刀装置和自动装刀架，实现多功能车削的自动换刀；采用可置换尾架设计，实现内孔的钻、镗、研磨一体化加工；机床的加工减少多次加工及人为因素造成的误差，节省刀具更换时间，能够完成轴类和圆孔类零件加工精度的要求，达到柔性化，提高工作效率。附图说明下面是结合附图和实施例对本技术进一步描述图I是高精度多功能智能机床结构主视图；图2是高精度多功能智能机床结构俯视图。在图中，I主轴箱、2闭环控制系统、3三爪卡盘、4自动换刀装置、5检测装置、6内圆磨头、7珩磨装置、8变速箱、9磨架托板、10外圆磨头、IlZ向滚珠丝杠1、12床身、13可置换尾架、14尾架手轮、15小丝杠、16传感器I、本文档来自技高网...

【技术保护点】
高精度多功能智能机床，包括主轴箱、闭环控制系统、三爪卡盘、自动换刀装置、检测装置、内圆磨头、珩磨装置、变速箱、磨架托板、外圆磨头、Z向滚珠丝杠I、床身、可置换尾架、尾架手轮、小丝杠、传感器I、排屑装置、床身座、车刀架托板、自动装刀架、传感器II、电机I、皮带轮I、三角皮带、Z向伺服电机I、皮带轮II、Z向伺服电机II、传感器III、大拖板I、小拖板I、X向滚珠丝杠I、探头、斜导轨、电机II、X向滚珠丝杠II、小拖板II、大拖板II、Z向滚珠丝杠II、传感器IV、大拖板III，其特征是：床身呈长方体形状，底下两端各设有床身座，左边床身座内设有电机I，电机I主轴上设有皮带轮I，皮带轮I通过三角皮带与皮带轮II相连接，皮带轮II设在主轴箱上，右边床身座的下端与排屑装置上的排屑输送槽相连接，床身左顶端上设有主轴箱，主轴箱上设有闭环控制系统，其上设有人机界面显示屏和触摸屏，主轴箱右端中心位置设有三爪卡盘，床身上设有斜导轨，自动换刀装置和珩磨装置分别设在斜导轨上，从主轴箱向可置换尾架方向看，自动换刀装置设在斜导轨的右侧，珩磨装置设在斜导轨的左侧，自动换刀装置上设有大拖板I，大拖板I上设有小拖板I、自动装刀架、车刀架托板、检测装置，检测装置上设有探头，小拖板I位于大拖板I之上，小拖板I上设有X向滚珠丝杠I，珩磨装置上设有大拖板II、小拖板II、变速箱，变速箱上设有电机II，变速箱左端设有内圆磨头，变速箱右端设有外圆磨头，变速箱下端设有磨架托板，小拖板II位于大拖板II之上，小拖板II上设有X向滚珠丝杠II，床身右端设有可置换尾架，可置换尾架上设有大拖板III，可置换尾架上设有尾架手轮，可置换尾架内设有小丝杠，床身正面设有Z向滚珠丝杠I，Z向滚珠丝杠I与Z向伺服电机I相连接，床身侧面设有Z向滚珠丝杠II，Z向滚珠丝杠II与Z向伺服电机II相连接，Z向滚珠丝杠I与自动换刀装置相连接，Z向滚珠丝杠II与珩磨装置、可置换尾架相连接，Z向滚珠丝杠I上端设有传感器I和传感器II，Z向滚珠丝杠II上端设有传感器III和传感器IV，闭环控制系统的线路与自动换刀装置、检测装置、珩磨装置、排屑装置、电机I、电机II、Z向伺服电机I、Z向伺服电机II、传感器I、传感器II、传感器III、传感器IV、探头相连接。...

【技术特征摘要】
1.高精度多功能智能机床，包括主轴箱、闭环控制系统、三爪卡盘、自动换刀装置、检测装置、内圆磨头、珩磨装置、变速箱、磨架托板、外圆磨头、Z向滚珠丝杠I、床身、可置换尾架、尾架手轮、小丝杠、传感器I、排屑装置、床身座、车刀架托板、自动装刀架、传感器II、电机I、皮带轮I、三角皮带、Z向伺服电机I、皮带轮II、Z向伺服电机II、传感器III、大拖板I、小拖板I、x向滚珠丝杠I、探头、斜导轨、电机II、X向滚珠丝杠II、小拖板II、大拖板II、Z向滚珠丝杠II、传感器IV、大拖板III，其特征是床身呈长方体形状，底下两端各设有床身座，左边床身座内设有电机I，电机I主轴上设有皮带轮I，皮带轮I通过三角皮带与皮带轮II相连接，皮带轮II设在主轴箱上，右边床身座的下端与排屑装置上的排屑输送槽相连接，床身左顶端上设有主轴箱，主轴箱上设有闭环控制系统，其上设有人机界面显示屏和触摸屏，主轴箱右端中心位置设有三爪卡盘，床身上设有斜导轨，自动换刀装置和珩磨装置分别设在斜导轨上，从主轴箱向可置换尾架方向看，自动换刀装置设在斜导轨的右侧，珩磨装置设在斜导轨的左侧，自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张本荣，李亮，秦珂，王斌，阳程，
申请(专利权)人：盐城市亨通机床厂，
类型：实用新型
国别省市：