[发明专利]一种曲面五轴切削及表面喷绘复合处理工装

摘要

一种曲面五轴切削及表面喷绘复合处理工装包含切削装置和表面喷绘装置两部分。切削装置完成切削功能：将数控加工程序程序载入数控系统，数控系统将加工程序语句译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令，在系统的统一协调下驱动各运动部件的适时运动，自动完成对毛坯的表面切削。喷绘装置完成喷绘功能：将切削完表面的承印物继续固定在旋转台夹具中，将喷绘加工程序载入数控系统，喷绘系统将加工程序语句译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令，在系统的统一协调下驱动各运动部件的适时运动，自动完成对工件的喷绘。本发明集成了五轴数控切削与表面喷绘，实现了毛坯从切削到喷绘的复合加工，提高了曲面喷绘精度，具有实用和推广价值。

主权项

1.一种曲面五轴切削及表面喷绘复合处理工装包括切削系统、喷绘系统、横梁立柱、工作台、旋转台、底座六个部分组成，其中横梁立柱、工作台、旋转台、底座四个部分为五轴切削装置和五轴表面喷绘装置共用部分，其中，所述五轴切削装置包括切削系统、横梁立柱、工作台、旋转台、底座五个部分；五轴包含三个平动轴和两个转动轴，其中，X轴行程范围0~330mm，Y轴行程范围0~220mm，Z轴行程范围0~220mm，A轴转动范围‑17°~107°，C轴转动范围0°~360°，将需要切削的毛坯固定在旋转台夹具中，编写数控加工程序，将数控加工程序载入数控系统，机床数控系统将数控加工程序语句译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令，在系统的统一协调下驱动各运动部件的适时运动，自动完成对毛坯的表面切削；所述切削系统，具体包括Z轴伺服电机、外壳、Z轴滚珠丝杠、刀具架、刀头电机、刀头依次从上到下通过横梁中的X轴滚珠丝杠放置在机床横梁上，整个切削系统可以在横梁上沿X轴水平移动，通过该切削系统中与Z轴伺服电机连接的Z轴滚珠丝杠，刀具架、刀头电机和刀头可以沿Z轴竖直移动；该Z轴伺服电机通过螺栓螺母与切削系统外壳固定，利用与其连接的Z轴滚珠丝杠起到控制刀具架、刀头电机、刀头沿Z轴竖直移动的作用；该外壳与横梁中的X轴滚珠丝杠配合，起到带动切削系统沿X轴水平移动的作用；该Z轴滚珠丝杠与Z轴伺服电机连接，控制刀具架、刀头电机、刀头沿Z轴竖直移动；该刀具架固定于Z轴滚珠丝杠上，带动刀头电机和刀头沿Z轴竖直移动；该刀头电机通过螺栓固定在刀具架上，带动刀头旋转，完成切削动作；所述横梁立柱，具体包括X轴伺服电机、X轴滚珠丝杠、外壳、立柱；该X轴伺服电机通过螺栓螺母与外壳固定，利用与其连接的X轴滚珠丝杠起到控制切削系统与喷绘系统沿X轴水平移动的作用；该X轴滚珠丝杠与X轴伺服电机连接，控制切削系统、喷绘系统沿X轴水平移动；该外壳与立柱连接，起到保护固定X轴滚珠丝杠的作用；立柱通过螺栓螺母与底座连接，起到支撑横梁、切削系统及喷绘系统的作用；所述工作台，起到承载旋转台及通过Y轴滚珠丝杠控制旋转台沿Y轴方向水平移动，且 Y 轴具有 4 导轨结构，其刚性得到加强；所述旋转台，具体包括A轴伺服电机、A轴带轮、三爪卡盘、C轴伺服电机、C轴带轮，旋转台通过工作台中Y轴滚珠丝杠沿Y轴方向水平移动；该A轴伺服电机通过螺栓螺母固定在旋转台侧面，通过皮带连接A轴带轮带动三爪卡盘沿A轴旋转；该A轴带轮位于旋转台侧面，带动三爪卡盘沿A轴旋转；该三爪卡盘通过托板与A轴带轮相连，用于固定毛坯；该C 轴伺服电机通过螺栓螺母位于旋转台底部，通过皮带连接C轴带轮带动三爪卡盘沿C轴旋转；该C轴带轮固定于旋转台底部，带动三爪卡盘沿C轴旋转；所述底座为优化设计的龙门结构，占地面积 0.81m2。