多轴联动数控飞边毛刺清理机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞边毛刺清理装置，具体涉及一种多轴联动数控飞边毛刺清理机床。
【背景技术】
[0002]使用模具制造的铸锻件毛坯均存在飞边和毛刺，这些飞边和毛刺不仅会影响后续的机械加工，还会影响工件的表面质量，因此在直接使用或进行下一步加工前需要对毛坯上的飞边或毛刺进行清理。对于大多数铸锻件尤其是复杂形状铸锻件，目前主要采用锉刀打磨、砂纸打磨和砂轮打磨等方法去除飞边和毛刺，这些手工处理方法既存在生产率低、环境恶劣、劳动强度大、安全性差的问题，还容易导致毛坯的损伤和尺寸的不统一，难以适应大批量、高质量外形复杂毛坯生产的需要。
[0003]专利201110026705.7提供了一种“多轴联动数控飞边毛刺切割机床”，该机床包括数控系统，相互连接的多轴传动机构，磨削工具，其中:在多轴传动机构的末端上装有用于固定工件的气动夹具；在数控系统对多轴传动机构的控制下，工件和磨削工具各自在空间作灵活自如的运动；磨削时，工件与磨削工具作相对运动，完成工件的飞边及毛刺的切割和清理。该机床能够迅速且精确的去除飞边和毛刺但是存在以下问题:1)工件一般需要进行先切割后抛磨处理，该机床只有一套工具装夹装置，切割工具和抛磨工具需要交替装夹，在两个工序中分别进行切割和抛磨处理，增加了装夹时间，降低了加工效率；2)该机床采用五轴联动，其中一轴作直线运动，两轴作摆动运动，两轴作自旋转运动，采用两个摆动轴，不仅占地大，而且摆动时容易受自身和机床上其它部件的限制，摆动范围较小，加工范围小。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种多轴联动数控飞边毛刺清理机床，该机床同时装备了切割头总成和抛磨头总成，无需装夹工具即可进行连续的操作，加工效率高。
[0005]本发明所采的技术方案是:
一种多轴联动数控飞边毛刺清理机床，包括龙门式机架、切割头总成、抛磨头总成、切割伺服传动机构、抛磨伺服传动机构、工作台伺服传动机构以及双通道数控系统；切割伺服传动机构和抛磨伺服传动机构均设在龙门式机架的横梁上，切割头总成和抛磨头总成分别设在切割伺服传动机构和抛磨伺服传动机构的末端，工作台伺服传动机构安装在龙门式机架的底座上，工作台伺服传动机构的末端设有用于固定工件的气动夹具；切割伺服传动机构、抛磨伺服传动机构和工作台伺服传动机构均由双通道数控系统控制驱动，工作时，工件与切割工具或抛磨工具作相对运动，完成飞边毛刺的清理。
[0006]进一步地，所述切割伺服传动机构包括&轴装置和Z ^自装置，抛磨伺服传动机构包括&轴装置和Z 2轴装置，工作台伺服传动机构包括Y轴装置、A轴装置和B轴装置；X:轴装置、&轴装置分别带动Z 4自装置、Z 2轴装置作左右运动，Z 4自装置、Z 2轴装置分别带动切割头总成和抛磨头总成作上下运动，Y轴装置带动A轴装置和B轴装置作前后运动，B轴装置带动A轴装置绕自身轴线作360°旋转运动，A轴装置绕自身轴线作360°旋转运动；&轴装置、&轴装置、Z ^自装置、Z 2轴装置、Y轴装置、A轴装置、B轴装置为双通道数控系统控制下的五轴联动伺服驱动装置。
[0007]进一步地，所述&轴装置包括交流伺服电机、滚珠丝杠和切割头横向滑板，Z i轴装置包括交流伺服电机、滚珠丝杠和切割头立向滑板；Xi轴装置的交流伺服电机驱动滚珠丝杠带动切割头横向滑板在横梁导轨上作左右运动，Zi轴装置设在装置的切割头横向滑板上，zji装置的交流伺服电机驱动滚珠丝杠带动切割头立向滑板在导轨上作上下运动；切割头总成安装在切割头立向滑板上。
[0008]进一步地，所述Χ2轴装置包括交流伺服电机、滚珠丝杠和抛磨头横向滑板，Ζ 2轴装置包括交流伺服电机、滚珠丝杠和抛磨头立向滑板；Χ2轴装置的交流伺服电机驱动滚珠丝杠带动抛磨头横向滑板在横梁导轨上作左右运动，Ζ2轴装置装在乂2轴装置的抛磨头横向滑板上，&轴装置的交流伺服电机驱动滚珠丝杠带动抛磨头立向滑板在导轨上作上下运动；抛磨头总成安装在抛磨头立向滑板上。
[0009]进一步地，所述Υ轴装置包括交流伺服电机、滚珠丝杠和工作台滑架；Υ轴装置的交流伺服电机驱动滚珠丝杠带动工作台滑架在导轨上作前后运动；工作台滑架上固定Β轴驱动装置。
[0010]进一步地，所述Β轴驱动装置包括交流伺服力矩电机、电机连接套和回转盘；Β轴装置的交流伺服力矩电机驱动电机连接套带动回转盘绕自身轴线作360°旋转运动；回转盘上固定Α轴驱动装置。
[0011]进一步地，所述A轴装置包括交流伺服力矩电机、电机连接套和圆形工作台；八轴装置的交流伺服力矩电机驱动电机连接套带动圆形工作台绕自身轴线作360°旋转运动；圆形工作台上安装气动夹具。
[0012]进一步地，所述双通道数控系统为五轴联动双通道数控系统，其使用方法有示教编程和代码编程两种，所述五轴联动双通道数控系统可以控制&轴装置、夂2轴装置、z i轴装置、&轴装置、Y轴装置、A轴装置、B轴装置和夹具动作；所述五轴联动双通道数控系统的输入装置为键盘式；所述五轴联动双通道数控系统与操作面板连接，操作面板上分别设有&轴装置、X 2轴装置、Z漱装置、Z 2轴装置、Y轴装置、A轴装置和B轴装置的手动控制按钮和自动控制按钮。
[0013]进一步地，本发明的使用方法如下:将工件通过夹具固定在圆形工作台上，首先由数控系统发出指令，控制切割伺服传动机构带动的切割头总成与工作台伺服传动机构夹持的工件作相对运动，飞边切割完成后，切割伺服传动机构停止；然后控制抛磨伺服传动机构带动的抛磨头总成与工作台伺服传动机构夹持的工件按照原轨迹运动，从而实现复杂铸锻件飞边的清理。
[0014]本发明的有益效果是:
1.该机床同时装备了切割头总成和抛磨头总成，无需装夹工具即可进行连续的操作，切割和抛磨两道加工工序无间隙连续完成，加工效率高；所有的操作都是通过数控系统来控制，自动化程度高，而且加工后的工件尺寸具有良好的统一性；采用气动方式装夹工件，操作方便。
[0015]2.该机床采用五个移动轴，两个旋转轴，没有设置摆动轴，结构紧凑，占地小，基本上可以实现所有复杂形状铸锻件飞边的清理，加工范围广。
[0016]3.双通道数控系统有示教编程和代码编程两种使用方法，特别是实现空间曲线的不教编程，程序编制简单，易操作。
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例的结构示意图。
[0018]图2是图1的右视图。
[0019]图3是本发明实施例中A轴装置和B轴装置的结构示意图。
[0020]图4是本发明实施例中A轴装置与机床框架的相对位置示意图。
[0021]图中:1_龙门式机架；2_气动夹具；34轴装置d-Zi轴装置；5_切割头总成；6-Z2轴装置；7_抛磨头总成；8-X 2轴装置；9-B轴装置；10_A轴装置；11_Y轴装置；12_双通道数控系统；13_操作面板；14_配电柜；15_圆形工作台；16-Α轴装置的交流伺服力矩电机；17-Α轴装置的电机连接套；18_回转盘；19-Β轴装置的交流伺服力矩电机；20-Β轴装置的电机连接套。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明。
[0023]如图1和图2所示，一种多轴联动数控飞边毛刺清理机床，包括龙门式机架1、切割头总成5、抛磨头总成7、切割伺服传动机构、抛磨伺服传动机构、工作台伺服传动机构以及双通道数控系统12 ;切割伺服传动机构和抛磨伺服传动机构均设在龙门式机架1的横梁上，切割头总成5和抛磨头总成7分别设在切割伺服传动机构和抛磨伺服传动机构的末端，工作台伺服传动机构安装在龙门式机架1的底座上，工作台伺服传动机构的末端设有用于固定工件的气动夹具2 ;切割伺服传动机构、抛磨伺服传动机构和工作台伺服传动机构均由双通道数控系统12控制驱动，工作时，工件与切割工具或抛磨工具作相对运动，完成飞边毛刺的清理；所述切割伺服传动机构包括Χ:轴装置3和Z 4自4装置，抛磨伺服传动机构包括X2轴装置8和Z 2轴装置6，工作台伺服传动机构包括Y轴装置11、A轴装置10和B轴装置9 ;Χ:轴装置3、X2轴装置8分别带动Z:轴装置4、Z2轴装置6作左右运动，Z:轴装置4、Z2轴装置6分别带动切割头总成5和抛磨头总成7作上下运动，Y轴装置11带动A轴装置10和B轴装置9作前后运动，B轴装置9带动A轴装置10绕自身轴线作360°旋转运动，A轴装置10绕自身轴线作360°旋转运动A轴装置3、X2轴装置8、Zi轴装置4、Z2轴装置
6、Y轴装置11、A轴装置10、B轴装置9为双通道数控系统12控制下的五轴联动伺服驱动
目.ο
[0024]该机床同时装备了切割头总成5和抛磨头总成7，无需装夹工具即可进行连续的操作，切割和抛磨两道加工工序无间隙连续完成，加工效率高；所有的操作都是通过数控系统来控制，自动化程度高，而且加工后的工件尺寸具有良好的统一性；采用气动方式装夹工件，操作方便。该机床采用五个移动轴，两个旋转轴，没有设置摆动轴，结构紧凑，占地小，基本上可以实现所有复杂形状铸锻件飞边的清理，加工范围广。
[0025]在本实施例中，所述Xi轴装置3包括交流伺服电机、滚珠丝杠和切割头横向滑板，Zi轴装置4包括交流伺服电机、滚珠丝杠和切割头立向滑板；X i轴装置3的交流伺服电机(通过联轴器)驱动滚珠丝杠带动切割头横向滑板在横梁导轨上作左右运动(其左右运动量