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专利号: 2016110053536
申请人: 吉林大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-07-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种粗精复合点阵式多头铣磨机床,其特征在于:Y轴部件固定在床身部件上,工作台部件固定在床身部件上,X轴部件与Y轴部件滑动连接,Z轴部件固定在X轴部件上,工具部件与Z轴部件滑动连接;

所述工具部件通过转接板固定在工具连接板上,下支撑板、上支撑板侧面分别与转接板固定连接,密封罩与下支撑板、上支撑板四周固定连接,12个工具组分为3个粗加工组、4个半精加工组、5个精加工组,每组排列在一条直线上,每个工具组的组成完全相同,各组组成部分的大小尺寸不同,其中一个工具组的结构是:伺服电机通过螺栓固定在上支撑板上,伺服电机与齿轮轴Ⅰ通过键连接在一起,齿轮轴Ⅰ下部装有轴承Ⅰ,轴承Ⅰ安装在在下支撑板上的轴承座孔内,液压缸通过螺栓固定在上支撑板上,液压缸的活塞杆与联轴器Ⅰ过盈配合,联轴器Ⅰ内装有轴承Ⅱ,滚珠花键Ⅰ的花键轴与轴承Ⅱ连接,滚珠花键Ⅰ的外圈与齿轮Ⅱ连接,滚珠花键Ⅰ的花键轴与钻夹头通过销连接在一起,工具固定在钻夹头中。

2.根据权利要求1所述的一种粗精复合点阵式多头铣磨机床,其特征在于:工作台部件由4个夹具、加工有T形槽的工作台组成,加工有T形槽的工作台用螺栓固定在床身上,用T型螺栓将夹具固定在工作台上。

3.根据权利要求1所述的一种粗精复合点阵式多头铣磨机床,其特征在于:Y轴部件由Y轴导轨基体、Y轴伺服电机、Y轴滚珠丝杠、Y轴联轴器、X轴部件连接板、Y轴直线导轨、Y轴滚珠丝杠轴承座、Y轴轴承组成,Y轴导轨基体通过螺栓固定在床身上,Y轴伺服电机通过螺栓连接在Y轴导轨基体上,Y轴滚珠丝杠与Y轴伺服电机输出轴通过Y轴联轴器相连,Y轴滚珠丝杠两端由Y轴轴承支承,Y轴轴承安装在Y轴滚珠丝杠轴承座座孔之中,Y轴滚珠丝杠轴承座通过螺栓固定在Y轴导轨基体上,Y轴滚珠丝杠与X轴部件连接板通过螺栓固定在一起。

4.根据权利要求1所述的一种粗精复合点阵式多头铣磨机床,其特征在于:X轴部件通过螺栓固定在X轴部件连接板上,X轴部件由X轴导轨基体、X轴伺服电机、X轴滚珠丝杠、X轴联轴器、Z轴部件连接板、X轴直线导轨、X轴滚珠丝杠轴承座、X轴轴承组成,X轴导轨基体通过螺栓固定在X轴部件连接板上,X轴伺服电机通过螺栓固定在在X轴导轨基体上,X轴滚珠丝杠与X轴伺服电机输出轴通过X轴联轴器相连,X轴滚珠丝杠两端由X轴轴承支承,X轴轴承安装在X轴滚珠丝杠轴承座座孔之中,X轴滚珠丝杠轴承座通过螺栓固定在X轴导轨基体上,X轴滚珠丝杠与Z轴部件连接板通过螺栓固定在一起。

5.根据权利要求1所述的一种粗精复合点阵式多头铣磨机床,其特征在于:Z轴部件通过螺栓固定在Z轴部件连接板上,Z轴部件由Z轴导轨基体、Z轴伺服电机、Z轴滚珠丝杠、Z轴联轴器、工具连接板、Z轴直线导轨、Z轴滚珠丝杠轴承座、Z轴轴承、Z轴固定件组成,Z轴固定件通过螺栓固定在Z轴部件连接板上,Z轴导轨基体通过螺栓固定在Z轴固定件上,Z轴伺服电机通过螺栓连接在Z轴导轨基体上,Z轴滚珠丝杠与Z轴伺服电机输出轴通过Z轴联轴器相连,Z轴滚珠丝杠两端由Z轴轴承支承,Z轴轴承安装在Z轴滚珠丝杠轴承座座孔之中,Z轴滚珠丝杠轴承座通过螺栓固定在Z轴导轨基体上,Z轴滚珠丝杠与工具连接板通过螺栓固定在一起。

6.一种基于权利要求1所述的粗精复合点阵式多头铣磨机床的自适应扫掠成形方法,其特征在于:包括下列步骤:

(1)建立预加工曲面的理论模型或由扫描仪获得三维数据后重建理论模型;分别设置粗加工、半精加工、精加工的加工余量A粗、A半精、A精,工具离工件的安全距离为A安全,粗加工后切削深度为D粗,半精加工后切削深度为D半精,精加工后切削深度为D精;然后,根据A粗、A半精、A精、A安全、D粗、D半精、D精,计算出每个工步的每个工具的进

行轨迹规划并分别生成每个工具的3G代码M粗i、M半精j、M精k,

i为1到9的正整数,j

为1到12的正整数,k为1到15的正整数,工件的毛坯的加工余量为A毛坯,粗加工后的加工余量A粗,半精加工后的加工余量A半精,精加工后的加工余量A精,刀具离工件的安全距离为A安全,粗加工的切削深度为D粗,半精加工的切削深度为D半精,精加工的切削深度为D精,刀具每次轴向进给的时间周期为T;最后,每个工具执行自己单独的3G代码,直到加工完成;

2)轨迹规划及加工实施过程工具控制:设工具架的切削宽度为W,当开始加工时工具沿着工件Z轴下降进行加工,工具加工到指定位置时,工具抬起到安全高度,工具架沿着机床坐标系X轴正方向进行运动一定距离,然后刀具沿Z轴下降进行切削,在开始加工时,只有粗加工工具在进行加工,随着工具架沿着机床坐标系X轴正方向进行运动,必然能使所有工具同时加工,当X轴方向加工到尽头时,粗加工工具先离开工件表面,随着工具架沿着机床坐标系X轴正方向进行运动,半精加工工具、精加工工具依次加工完成,离开工件的加工表面,然后,工具架沿着Z轴正方向上升到某一安全的高度,接着工具架退回X轴的起始点,工具架沿着工具架的宽度方向移动距离λW,0<λ≤1,重复上述过程加工过程,直到自由曲面的全部表面均被加工完成,加工过程结束。