一种四轴联动加工吹瓶机封口导轨的加工工艺的制作方法

本发明涉及四轴联动加工吹瓶机封口导轨的加工工艺。

背景技术：

作为吹瓶机的核心零件，封口导轨目前采用的主要加工工艺是卧式加工中心摆角度分段加工导轨面，然而，在加工过程中，加工刀具在导轨面上加工形成的刀纹与滚子轴承在导轨面上运动的轨迹有偏差，且在分段加工的连接处，因加工误差存在接痕，使得滚子轴承在此工艺加工的封口导轨上高速运行时会产生较大噪音，且磨损也非常快。

为解决上述问题，需要机床的刀具在封口导轨面上的加工轨迹与滚子轴承在封口导轨面上的运动轨迹一致，因此，现有技术中只有通过具有四轴联动的机床加工才可以实现。然而，四轴联动加工封口导轨的重点在于：封口导轨的旋转中心与机床的旋转中心必须重合，才可以保证加工精度；但是吹瓶机的封口导轨的外形均为较大直径的四分之一圆，在将其装夹在机床工作台上的过程中，要把封口导轨的旋转中心安装到机床工作台的旋转中心存在以下两个问题：其一，如果机床工作台够大的情况下，要将四分之一圆弧的封口导轨较表至与机床工作台的旋转中心重合很困难，且安装误差很大,因为要使二者的旋转中心重合，必须采用较表打整圈圆弧的方式，并观察较表指数的摆动情况，调整封口导轨的位置，直到二者旋转中心重合为止，较表的指数保持不动，然而，由于封口导轨只有四分之一的圆弧，在使用上述方法时无法整圈打表，故不可能做到二者旋转中心重合；其二，即便可以在要求公差范围内保证封口导轨的旋转中心与工作台的旋转中心重合，但封口导轨过大的圆弧半径远远超过了工作台的安装范围，如图1所示。因而，在保证封口导轨在工作台上的装夹精度的前提下，如何将封口导轨安装在工作台的加工范围内，是实现四轴联动加工封口导轨的关键。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种采用四轴联动整体加工吹瓶机封口导轨的加工工艺，保证封口导轨加工精度高，避免滚动轴承在封口导轨面上运动轨迹有偏差以及避免产生较大噪音，避免封口导轨磨损较快。

本发明所述的一种四轴联动加工吹瓶机封口导轨的加工工艺，其步骤如下：

1）在三维软件中制作封口导轨的三维图，在三维图上建立封口导轨的零件坐标系，并按照零件坐标系编制四轴联动加工程序；

2）按照制作的程序清单将封口导轨大致安装到靠近机床工作台中心位置；

3）旋转机床工作台以校平圆弧形状的封口导轨两端的端点a，并设置机床工作台的旋转轴的起始角度为0°，此时封口导轨所在位置即为零件坐标系原点的位置，按零件坐标系原点的位置找到封口导轨在机床内的机械坐标值，所述机械坐标值即机床机械坐标系原点到零件坐标系原点的xyz坐标矢量值；

4）将步骤3）中获得的机械坐标值与机床的工作台旋转中心坐标系的坐标值比较，获得机床的工作台旋转中心坐标系与零件坐标系之间的位置关系；

5）根据步骤4）中获得的二者的位置关系，在编程软件内建立一个机床的工作台旋转中心坐标系，使得封口导轨在机床内的位置关系在编程软件中重现，以此坐标系输出机床可以识别的nc代码至机床控制系统；

6）机床运行nc代码，并且在机床的工作坐标系内设定机床的工作台旋转中心坐标系的机械坐标值，所述工作台旋转中心坐标系的机械坐标值即机床机械坐标系原点到工作台旋转中心坐标系原点的坐标矢量值；

7）形成机床刀具的运行路径。

本发明所述的一种四轴联动加工吹瓶机封口导轨的加工工艺，通过以上步骤，即可通过编程软件将四联轴机床的工作台旋转中心与封口导轨的位置关系关联起来，在保证封口导轨在工作台上的装夹精度的前提下，将封口导轨安装在工作台的加工范围内，实现封口导轨的整体加工，避免分段加工，从而确保封口导轨加工的精度，有效避免滚动轴承在封口导轨面上运动轨迹有偏差以及避免产生较大噪音，避免封口导轨磨损较快，延长封口导轨使用寿命。

附图说明

图1为封口导轨圆弧中心与工作台旋转中心重合的位置示意图。

图2为调整完成后的封口导轨与工作台旋转中心的位置关系示意图。

具体实施方式

一种四轴联动加工吹瓶机封口导轨的加工工艺，其步骤如下：（1）在三维软件中制作封口导轨的三维图，三维软件可以是市面常用3d图设计软件，如solidworks、proe或者3dmax等，在三维图上建立封口导轨1的零件坐标系，并按照零件坐标系编制四轴联动加工程序；需要注意的是，四轴联动加工程序可以在编程软件中编制，也可以在类似proe（既可以画三维图，又可以编程）这种综合性软件中编制，仅仅要求可编程的软件能够选取任意坐标输出nc代码（因为软件内编制的加工程序必须通过nc转换器转换为加工机床可以识别的代码，才可以驱动加工机床按照指定的路线加工零件），且编程过程为常用的四轴联动加工策略编程；（2）机床操作员或者机器人按照制作的程序清单将封口导轨1大致安装到靠近机床工作台2中心位置，所述“大致”即是以肉眼观察情况，使封口导轨1安装到机床工作台2中心位置，由于是人为操作或控制机器人动作，因而有误差；所述程序清单即为工艺指导书，由工作人员根据实际加工情况编制的加工指导流程；（3）旋转机床工作台2以校平圆弧形状的封口导轨1两端的端点a，并设置机床工作台2的旋转轴的起始角度为0°，此时封口导轨1所在位置即为零件坐标系原点3的位置，按零件坐标系原点3的位置找到封口导轨1在机床内的机械坐标值，所述机械坐标值即图2中机床机械坐标系原点4到零件坐标系原点3的xyz坐标矢量值；其中，可以通过寻边器和对刀仪找到机床机械坐标系原点4到零件坐标系原点3的xyz坐标矢量值；在常用的卧式加工中心中，机床工作台的旋转轴的机械坐标值常常是机床厂在出厂时设置好并写入使用说明书中的，因而可在机床说明书中直接获得旋转轴的机械坐标值；（4）将步骤（3）中获得的机械坐标值与机床的工作台2旋转中心坐标系的坐标值比较，获得机床的工作台2旋转中心坐标系与零件坐标系之间的位置关系；（5）根据步骤（4）中获得的二者的位置关系，在编程软件内建立一个机床的工作台2旋转中心坐标系，使得封口导轨1在机床内的位置关系在编程软件中重现，以此坐标系输出机床可以识别的nc代码至机床控制系统，所述编程软件可以采用powermill等；（6）机床运行nc代码前，先编辑nc代码，保证代码内运行的坐标系与机床使用的工作坐标系一致，并且在机床的工作坐标系内设定机床的工作台2旋转中心的机械坐标值，所述工作台2旋转中心坐标系的机械坐标值即机床机械坐标系原点到工作台2旋转中心坐标系原点5的坐标矢量值，所述机床的工作坐标系可以是g54、g55或者g56等，其中编辑nc代码以保证代码运行的是与机床的工作坐标系一致的坐标系的编辑方法以及设定机床的工作坐标系为g54/g55/g56均为现有技术，是行业内常规技术手段；（7）形成机床刀具的运行路径。

技术特征：

1.一种四轴联动加工吹瓶机封口导轨的加工工艺，其特征在于，其步骤如下：

1）在三维软件中制作封口导轨的三维图，在三维图上建立封口导轨的零件坐标系，并按照零件坐标系编制四轴联动加工程序；

2）按照制作的程序清单将封口导轨大致安装到靠近机床工作台中心位置；

3）旋转机床工作台以校平圆弧形状的封口导轨两端的端点a，并设置机床工作台的旋转轴的起始角度为0°，此时封口导轨所在位置即为零件坐标系原点的位置，按零件坐标系原点的位置找到封口导轨在机床内的机械坐标值，所述机械坐标值即机床机械坐标系原点到零件坐标系原点的xyz坐标矢量值；

4）将步骤3）中获得的机械坐标值与机床的工作台旋转中心坐标系的坐标值比较，获得机床的工作台旋转中心坐标系与零件坐标系之间的位置关系；

5）根据步骤4）中获得的二者的位置关系，在编程软件内建立一个机床的工作台旋转中心坐标系，使得封口导轨在机床内的位置关系在编程软件中重现，以此坐标系输出机床可以识别的nc代码至机床控制系统；

6）机床运行nc代码，并且在机床的工作坐标系内设定机床的工作台旋转中心坐标系的机械坐标值，所述工作台旋转中心坐标系的机械坐标值即机床机械坐标系原点到工作台旋转中心坐标系原点的坐标矢量值；

7）形成机床刀具的运行路径。

2.根据权利要求1所述的一种四轴联动加工吹瓶机封口导轨的加工工艺，其特征在于：步骤1）中的三维软件是solidworks、proe或者3dmax。

3.根据权利要求2所述的一种四轴联动加工吹瓶机封口导轨的加工工艺，其特征在于：步骤5）中的编程软件是powermill。

4.根据权利要求3所述的一种四轴联动加工吹瓶机封口导轨的加工工艺，其特征在于：步骤6）中，机床运行nc代码前，先编辑nc代码，保证代码内运行的坐标系与机床使用的工作坐标系一致，并且在机床的工作坐标系内设定机床的工作台旋转中心的机械坐标值。

技术总结
一种四轴联动加工吹瓶机封口导轨的加工工艺，通过以上步骤，即可通过编程软件将四联轴机床的工作台旋转中心与封口导轨的位置关系关联起来，在保证封口导轨在工作台上的装夹精度的前提下，将封口导轨安装在工作台的加工范围内，实现封口导轨的整体加工，避免分段加工，从而确保封口导轨加工的精度，有效避免滚动轴承在封口导轨面上运动轨迹有偏差以及避免产生较大噪音，避免封口导轨磨损较快，延长封口导轨使用寿命。

技术研发人员：赵炎;王剑峰;梁远志
受保护的技术使用者：广州达意隆包装机械股份有限公司
技术研发日：2020.05.12
技术公布日：2020.08.18