多工位機(jī)床切削精度不一致的補(bǔ)償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多工位金屬切削機(jī)床提高零件加工精度的裝置，特別涉及是一種多工位機(jī)床切削精度不一致的補(bǔ)償裝置，屬于多工位機(jī)床的設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)有幾百萬(wàn)臺(tái)機(jī)床，其中多軸車床、組合機(jī)等在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，在汽車、軸承、軍工、紡織機(jī)械等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
[0003]高精度、高效率是機(jī)械加工長(zhǎng)期追求的目標(biāo)，但在多軸自動(dòng)車床、轉(zhuǎn)臺(tái)組合機(jī)等高效機(jī)床上，精度和效率又是相對(duì)矛盾的目標(biāo)，高效機(jī)床一般是多主軸、多工位同時(shí)加工，用工序重合的方法達(dá)到高效率，由於多主軸、多工位機(jī)床在制造時(shí)就存在加工的原始誤差和裝配誤差等，使機(jī)床各工位加工的零件尺寸產(chǎn)生不一致，機(jī)床的加工精度下降。
[0004]以多軸自動(dòng)車床為列，多軸自動(dòng)車床主軸轂在制造過(guò)程中產(chǎn)生的誤差會(huì)影響到機(jī)床加工零件時(shí)的精度，而普通的數(shù)控系統(tǒng)只能對(duì)刀具的磨損進(jìn)行補(bǔ)償，而不能補(bǔ)償車床制造帶來(lái)的各工位主軸的原始誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的普通的數(shù)控車床只能靠系統(tǒng)對(duì)刀具的磨損進(jìn)行補(bǔ)償，而不能補(bǔ)償多工位機(jī)床制造帶來(lái)的原始誤差問(wèn)題，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和研究后，提供一種多工位機(jī)床切削精度不一致的補(bǔ)償裝置。本實(shí)用新型在機(jī)床切削時(shí)，各主軸原始制造誤差分別用數(shù)控補(bǔ)償?shù)霓k法，對(duì)刀具進(jìn)行修正，達(dá)到零件加工尺的一致，從而提高了加工零件的精度。本實(shí)用新型以多軸自動(dòng)車床為列，給出的這種位置誤差補(bǔ)償裝置，是通過(guò)三聯(lián)開(kāi)關(guān)進(jìn)行主軸識(shí)別，將每根主軸工作時(shí)的位置信息傳遞給車床的數(shù)控系統(tǒng)，再由系統(tǒng)給刀具一個(gè)主軸誤差補(bǔ)償量，通過(guò)刀具對(duì)每根主軸位置誤差的修正從而達(dá)到零件尺寸的一致性。
[0006]本實(shí)用新型給出的這種多工位機(jī)床切削精度不一致的補(bǔ)償裝置，其特點(diǎn)是由多軸自動(dòng)車床主軸位置識(shí)別裝置、刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表，數(shù)控刀具驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成。
[0007]主軸位置識(shí)別裝置包括有開(kāi)關(guān)架5、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4和裝在機(jī)床主軸鼓I上的感應(yīng)塊3，其中開(kāi)關(guān)架5設(shè)置在主軸鼓I的一側(cè)，開(kāi)關(guān)架5上設(shè)置有3個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4，裝在主軸鼓I上的感應(yīng)塊3共有6組，通過(guò)3個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4和6組感應(yīng)塊3的信號(hào)組合，來(lái)識(shí)別主軸2的工作位置，機(jī)床每完成一個(gè)工序，感應(yīng)塊3隨主軸鼓I轉(zhuǎn)60度，感應(yīng)塊3轉(zhuǎn)到無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4的位置，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4發(fā)出一個(gè)電信號(hào)。3個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4和六組感應(yīng)塊3有多種組合，本實(shí)用新型采用其中的6種組合來(lái)代表6根主軸，編制主軸位置識(shí)別編碼表，這樣，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)知道是那一個(gè)主軸在那一個(gè)工位進(jìn)行切削。
[0008]刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)來(lái)源是通過(guò)機(jī)床實(shí)際試切零件尺寸誤差的統(tǒng)計(jì)得來(lái)的，有了主軸位置識(shí)別編碼表和刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)，在某一根主軸上的零件在這個(gè)工位切削時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)對(duì)這把刀具位置給一修正值，使加工零件的尺寸得以修正。
[0009]數(shù)控刀具驅(qū)動(dòng)裝置中的伺服電機(jī)6固定在刀架座7上，滾珠絲杠8的螺母固定在導(dǎo)軌9上，導(dǎo)軌上固定有刀架10，刀架上安裝切削刀具11。當(dāng)主軸I轉(zhuǎn)到數(shù)控刀架切削位時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)按補(bǔ)償數(shù)修正刀具位置，從而修正零件的加工尺寸。
[0010]本實(shí)用新型給出的這種多工位機(jī)床切削精度不一致的補(bǔ)償裝置的原理是。
[0011]在多工位機(jī)床或多軸自動(dòng)機(jī)上增加主軸識(shí)別裝置，編制主軸位置識(shí)別編碼表，并將各工位刀架改為數(shù)控刀架，增加數(shù)控系統(tǒng)；
[0012]對(duì)各工位加工精度不一致性進(jìn)行實(shí)際試切，從而找到機(jī)床的原始制造誤差，形成刀具補(bǔ)償值數(shù)據(jù)表。
[0013]機(jī)床工作時(shí)，當(dāng)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)到某一工位，數(shù)控系統(tǒng)在運(yùn)行程序之前，先根據(jù)主軸識(shí)別編碼表，找到主軸的切削位置，再?gòu)牡毒哐a(bǔ)償值數(shù)據(jù)表中提取補(bǔ)償值，對(duì)刀具位進(jìn)行修正后再運(yùn)行加工程序，使主軸誤差得到修正。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是。
[0015]本實(shí)用新型在普通數(shù)控車床補(bǔ)償?shù)毒吣p的基礎(chǔ)上加了開(kāi)關(guān)識(shí)別主軸位置誤差，控制刀具進(jìn)行主軸誤差補(bǔ)償，不但保留了車床原有功能，還在技術(shù)上有了全新的提升，提高了被加工件的精度，縮短了生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為主軸位置識(shí)別裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2A和圖2B為主軸位置識(shí)別原理示意圖及主軸位置識(shí)別編碼表。
[0018]圖3A和圖3B為刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表。
[0019]圖4為數(shù)控刀具驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為機(jī)床主軸誤差補(bǔ)償前后加工精度的比較。
[0021]圖中標(biāo)記:主軸鼓1、主軸2、感應(yīng)塊3、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4、開(kāi)關(guān)架5、伺服電機(jī)6、刀架座7、滾珠絲杠8、導(dǎo)軌9、刀架10、切削刀具11。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]實(shí)施例1。
[0024]C2150X6六軸自動(dòng)車床是凸輪控制的棒料加工多軸自動(dòng)機(jī)，經(jīng)數(shù)控化改造，六個(gè)刀架改為數(shù)控刀架，凸輪軸改由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)增加了主軸識(shí)別裝置和多工位誤差補(bǔ)償功能，使機(jī)床的性能和加工精度得到全面提高。
[0025]首先在C2150X6六軸自動(dòng)車床上增加主軸識(shí)別裝置，編制主軸位置識(shí)別編碼表，并將各工位刀架改為數(shù)控刀架，增加數(shù)控系統(tǒng)；對(duì)各工位加工精度不一致性進(jìn)行實(shí)際試切，從而找到機(jī)床的原始制造誤差，形成刀具補(bǔ)償值數(shù)據(jù)表；機(jī)床工作時(shí)，當(dāng)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)到某一工位，數(shù)控系統(tǒng)在運(yùn)行程序之前，先根據(jù)主軸識(shí)別編碼表，找到主軸的切削位置，再?gòu)牡毒哐a(bǔ)償值數(shù)據(jù)表中提取補(bǔ)償值，對(duì)刀具位進(jìn)行修正后再運(yùn)行加工程序，使主軸誤差得到修正。
[0026]C2150X6六軸自動(dòng)車床切削精度不一致的補(bǔ)償裝置由多軸自動(dòng)車床主軸位置識(shí)別裝置、刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表，數(shù)控系統(tǒng)和刀具驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成。
[0027]如圖1所示，主軸位置識(shí)別裝置包括有開(kāi)關(guān)架5、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4和裝在機(jī)床主軸鼓I上的感應(yīng)塊3，其中開(kāi)關(guān)架5設(shè)置在主軸鼓I的一側(cè)，開(kāi)關(guān)架5上設(shè)置有3個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4，裝在主軸鼓I上的感應(yīng)塊3共有6組。
[0028]如圖2所示，主軸位置識(shí)別原理及主軸位置識(shí)別編碼表，通過(guò)3個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4和6組感應(yīng)塊3的信號(hào)組合，來(lái)識(shí)別主軸2的工作位置，機(jī)床每完成一個(gè)工序，感應(yīng)塊3隨主軸鼓I轉(zhuǎn)60度，感應(yīng)塊3轉(zhuǎn)到無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4的位置，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4發(fā)出一個(gè)電信號(hào)。3個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)4和六組感應(yīng)塊3有多種組合，本實(shí)用新型采用其中的6種組合來(lái)代表6根主軸，編制主軸位置識(shí)別編碼表，這樣，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)知道是那一個(gè)主軸在那一個(gè)工位進(jìn)行切削。
[0029]如圖3A和圖3B所示，為某多軸自動(dòng)車床切削時(shí)，在一個(gè)工位上的刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表。刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)來(lái)源是通過(guò)機(jī)床實(shí)際試切零件尺寸誤差的統(tǒng)計(jì)得來(lái)的，有了主軸位置識(shí)別編碼表和刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)，在某一根主軸上的零件在這個(gè)工位切削時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)對(duì)這把刀具位置給一修正值，使加工零件的尺寸得以修正。對(duì)于六軸自動(dòng)車床，有六個(gè)工位同時(shí)加工，有6個(gè)刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表，共有6組36個(gè)補(bǔ)償值，圖3A為其中的一組補(bǔ)償值，圖3B為其余5組30個(gè)補(bǔ)償值。
[0030]如圖4所示，數(shù)控刀具驅(qū)動(dòng)裝置中的伺服電機(jī)6固定在刀架座7上，滾珠絲杠8的螺母固定在導(dǎo)軌9上，導(dǎo)軌上固定有刀架10，刀架上安裝切削刀具11。當(dāng)主軸2轉(zhuǎn)到數(shù)控刀架切削位時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)按補(bǔ)償數(shù)修正刀具位置，從而修正零件的加工尺寸。與普通數(shù)控車床“刀補(bǔ)”只能進(jìn)行一個(gè)固定的修正值不同的是，對(duì)于本實(shí)用新型給出的這把刀具，當(dāng)其它主軸轉(zhuǎn)到時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)提取另一根主軸的補(bǔ)償值來(lái)修正刀具，這樣機(jī)床完成一個(gè)加工循環(huán)，刀具對(duì)六個(gè)主軸補(bǔ)償6個(gè)不同的數(shù)值，6根主軸對(duì)6把刀具就有36個(gè)不同的補(bǔ)償值。
[0031]圖5為機(jī)床主軸誤差補(bǔ)償前后加工精度的比較，C2150X6六軸自動(dòng)車床，改造前加工零件尺寸一致性為0.1mm，數(shù)控化改造后用數(shù)控刀架精加工并使用多工位機(jī)床誤差補(bǔ)償功能，加工零件尺寸一致性提高到0.02mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多工位機(jī)床切削精度不一致的補(bǔ)償裝置，其特征在于由多軸自動(dòng)車床主軸位置識(shí)別裝置、刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表，數(shù)控刀具驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成，其中: 主軸位置識(shí)別裝置包括有開(kāi)關(guān)架(5)、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(4)和裝在機(jī)床主軸鼓(I)上的感應(yīng)塊(3)，其中開(kāi)關(guān)架(5)設(shè)置在主軸鼓(I)的一側(cè)，開(kāi)關(guān)架(5)上設(shè)置有3個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(4)，裝在主軸鼓(I)上的感應(yīng)塊(3)共有6組，通過(guò)3個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(4)和6組感應(yīng)塊(3)的信號(hào)組合編制主軸位置識(shí)別編碼表，來(lái)識(shí)別主軸2的工作位置； 刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)來(lái)源是通過(guò)機(jī)床實(shí)際試切零件尺寸誤差的統(tǒng)計(jì)得來(lái)的，通過(guò)主軸位置識(shí)別編碼表和刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)，在某一根主軸上的零件在這個(gè)工位切削時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)對(duì)這把刀具位置給一修正值，使加工零件的尺寸得以修正； 數(shù)控刀具驅(qū)動(dòng)裝置中的伺服電機(jī)(6)固定在刀架座(7)上，滾珠絲杠(8)的螺母固定在導(dǎo)軌(9)上，導(dǎo)軌上固定有刀架(10)，刀架上安裝切削刀具(11)，當(dāng)主軸(2)轉(zhuǎn)到數(shù)控刀架切削位時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)按補(bǔ)償數(shù)修正刀具位置，從而修正零件的加工尺寸。
【專利摘要】<b>多工位機(jī)床切削精度不一致的補(bǔ)償裝置</b><b>，其特點(diǎn)是由多軸自動(dòng)車床主軸位置識(shí)別裝置、刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表，數(shù)控刀具驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成，其中主軸位置識(shí)別裝置包括有開(kāi)關(guān)架（</b><b>5)</b><b>、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)</b><b>(4)</b><b>和裝在機(jī)床主軸鼓</b><b>(1)</b><b>上的感應(yīng)塊</b><b>(3)</b><b>；刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)來(lái)源是通過(guò)機(jī)床實(shí)際試切零件尺寸誤差的統(tǒng)計(jì)得來(lái)的；數(shù)控刀具驅(qū)動(dòng)裝置中的伺服電機(jī)（</b><b>1</b><b>）固定在刀架座（</b><b>2</b><b>）上，滾珠絲杠（</b><b>3</b><b>）的螺母固定在導(dǎo)軌（</b><b>4</b><b>）上，導(dǎo)軌上固定有刀架（</b><b>5</b><b>），刀架上安裝切削刀具（</b><b>6</b><b>）。本實(shí)用新型通過(guò)控制刀具進(jìn)行主軸誤差補(bǔ)償，不但保留了車床原有功能，還提高了被加工件的精度，縮短了生產(chǎn)周期。</b>
【IPC分類】B23Q23/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204935265
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520466612
【發(fā)明人】劉巍巍
【申請(qǐng)人】劉巍巍
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日