[发明专利]一种铣磨抛原位成像一体化智能装备及加工方法

权利要求书

1.一种铣磨抛原位成像一体化智能装备，其特征在于，包括床身和安装在床身内的测量舱、加工舱，所述测量舱内设有用于抓取工件的上下料机构，所述加工舱内安装有五轴联动系统以及刀具选取机构，所述五轴联动系统包括用于调整刀具空间位姿的刀具位移机构和用于调整待修整工件空间位姿的工件位姿调节机构，所述刀具选取机构包括安装在加工舱内的链式刀库和换刀器，所述链式刀库布有多个刀具安装位，刀具安装位中分别安装有铣削所需的各类铣刀、磨削所需的各类磨轮以及抛光所需的各类抛光轮，所述换刀器用于刀具更换，所述刀具位移机构包括主轴箱，所述主轴箱内安装有用于安装刀具的主轴，所述主轴箱上还开设若干用于喷射铣削液、磨削液和抛光液的孔；

所述测量舱内还设有安装于床身的旋转台和用于对工件进行扫描的扫描机构，所述旋转台安装位置相对靠近密封门，远离上下料门，其可绕轴旋转，构成测量舱的Z轴旋转自由度；所述扫描机构包括安装于床身的测量手臂以及安装于测量手臂的三维激光扫描仪，所述测量手臂位于旋转台两侧，对称布置，其自身为多自由度结构，所述三维激光扫描仪用于对未知表面轮廓的零件进行三维扫描建模，所测数据传递至数控系统形成待加工三维模型。

2.根据权利要求1所述的铣磨抛原位成像一体化智能装备，其特征在于，所述测量舱包括前面板和上下料门，所述测量舱 和加工舱之间设有密封门。

3.根据权利要求1所述的铣磨抛原位成像一体化智能装备，其特征在于，所述上下料机构包括Y轴台、X轴台、Z轴升降台、抓取机构，所述Y轴台、X轴台、Z轴升降台、抓取机构、床身共同构成三轴联动系统，各部件的运行由数控系统集成控制。

4.根据权利要求1所述的铣磨抛原位成像一体化智能装备，其特征在于，所述刀具位移机构包括安装于床身的X轴平移台、Y轴平移台，以及安装在Y轴平移台上的Z轴平移台，所述X轴平移台可沿X轴平移，构成加工舱的X轴平移自由度；所述Y轴平移台可沿Y轴平移，构成加工舱的Y轴平移自由度；所述Z轴平移台可沿Z轴平移，构成加工舱的Z轴平移自由度，所述工件位姿调节机构包括安装在X轴平移台上的摆动工作台，所述摆动工作台可绕Y轴在-90°～+90°之间旋转，构成加工舱的Y轴旋转自由度，还包括安装在所述摆动工作台上的带有夹具的旋转工作台，所述带有夹具的旋转工作台可绕Z轴旋转。

5.根据权利要求4所述的铣磨抛原位成像一体化智能装备，其特征在于，所述Z轴平移台上安装主轴系统，主轴系统与所述旋转工作台共同构成加工舱的Z轴旋转自由度，所述主轴系统包括用于实时监测加工过程的铣削力、磨削力和抛光力的力传感器、用于实时监测加工位点的温度的红外成像仪以及抛光液喷射孔、磨削液喷射孔、铣削液喷射孔、主轴、用于在加工时根据加工需求为主轴提供超声辅助加工的超声发生器和主轴箱，所述主轴箱安装于Z轴平移台，所述主轴用于安装链式刀库中的刀具，所述主轴箱在底部两侧设置所述抛光液喷射孔、磨削液喷射孔以及铣削液喷射孔。

6.根据权利要求1所述的铣磨抛原位成像一体化智能装备，其特征在于，抛光液喷射孔、磨削液喷射孔以及铣削液喷射孔分别连接在抛光液循环系统，磨削液循环系统和铣削液循环系统上。

7.根据权利要求1所述的铣磨抛原位成像一体化智能装备，其特征在于，床身上能够被铣削液、磨削液和抛光液触及的机构的表面均涂有疏水、疏油、抗腐蚀的高分子材料或塑料涂层。