一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工装置

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工装置。

背景技术：

在航空工业中，航空零件的表面完整性直接影响其使用性能和服役能力，特别是零件的疲劳使役性能。因此零件在进行铣削加工完后，需要进行表面强化工艺使其满足使用性能。喷丸强化技术通过改变材料表面完整性显著提高各类航空零部件的疲劳性能，且具有成本低、适应性强和操作方便等优点，在航空领域应用广泛。如果零件铣削完后进行喷丸强化，需要人工将零件从铣床上挪至喷丸机处，这个过程既浪费了劳动力，又浪费时间降低了零件加工效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工装置，通过机械臂将铣床部分和喷丸机部分进行联接，解决了传统铣削完需更换设备来进行喷丸加工的方式，从而减少了劳动力和时间的浪费，提高了零件加工效率。

一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工装置，其特征是：包括铣床整体，喷丸机整体，机械臂部分；

所述铣床整体部分包括铣床底座(13)、数控轴x轴（12）、数控轴y轴（11）、数控轴z轴（1）、铣床主轴箱（2）、铣床主轴（8）、铣刀刀柄（9）、铣刀（10）；所述铣床底座（13）上部设置有数控轴x轴（12），所述数控轴x（12）上部设置有数控轴y轴（11），所述数控轴z轴(1)设置在铣床底座(13)的顶部，所述铣床主轴箱(2)设置在数控轴z轴(1)上，所述铣床主机箱（2）输出端转动装配有铣床主轴（8），所述铣刀刀柄(9)设置在铣床主轴(8)上，所述铣刀(10)设置在铣刀刀柄(9)上；

所述喷丸机整体部分包括喷丸管（6）、喷丸机主箱（7）；

所述机械臂部分包括机械臂底座(3)、机械臂(4)、夹具(5)；所述机械臂底座（3）与铣床主轴箱（2）固定连接，所述机械臂底座(3)与机械臂(4)转动连接，所述机械臂(4)末端设有夹具(5)。

一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工装置的使用方法如下：

步骤一、将工件牢固安装在数控轴y轴（11）的工作台上；

步骤二、用铣刀刀柄（9）卡好铣刀（10）后，一起安装到铣床主轴（8）上，调正铣刀（10）的位置；

步骤三、将机械臂整体部分通过螺钉固定安装到铣床主轴箱（2）上；

步骤四、打开铣床主机部分控制数控轴x轴(12)、数控轴y轴(13)以及数控轴z轴(1)，进行机床回零并对刀，调整好主轴转速、切削速度、进给量等加工工艺参数；

步骤五、通过机械臂末端的夹具（5）夹紧喷丸管（6），使其对准待加工工件，调整好位置和角度，通过喷丸机主箱（7）制定好所需要的喷丸参数；

步骤六、同时启动铣床和喷丸机系统，开始进行铣削和喷丸；

步骤七、加工完成后，停止铣床和喷丸机系统的运行；

至此，一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工工艺完成。

其特点是，机械臂通过机械臂底座（3）的螺钉牢固安装在铣床主轴箱（2）上，使铣床主轴箱（2）两侧均有一个机械臂（4），用来实现对喷丸机中喷丸管（6）方向的控制；在进行零件喷丸加工时机械臂（6）可调节喷嘴距零件的距离和角度，同时保持喷丸管（6）始终在铣刀（10）运行方向的后侧，实现铣刀（10）在往复铣削的同时喷丸机对零件完成喷丸强化工艺,能够有效的解决零件工作过程中的劳动力和时间浪费的问题，大大提高了加工效率。本发明设计合理，结构简单，是一种复合机械加工辅助装置。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明机械臂整体部件结构示意图；

附图中的标号分别为；数控轴z轴（1）、铣床主轴箱（2）、机械臂底座（3）、机械臂（4）、夹具（5）、喷丸管（6）、喷丸机主体（7）、铣床主轴（8）、铣刀刀柄（9）、铣刀（10）、数控轴y轴（11）、数控轴x轴（12）、铣床底座（13）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明设计技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本发明的实施例如图1和图2所示，本发明包括数控轴z轴（1）、铣床主轴箱（2）、机械臂底座（3）、机械臂（4）、夹具（5）、喷丸管（6）、喷丸机主体（7）、铣床主轴（8）、铣刀刀柄（9）、铣刀（10）、数控轴y轴（11）、数控轴x轴（12）、铣床底座（13）。机床工作时，机械臂底座（3）把机械臂（4）固定在铣床主轴箱（2）两侧，操作人员通过机械臂末端夹具（5）来调节喷丸管（6）位于工件的距离和角度，且铣刀两侧各跟随一条喷丸管（6）保证铣刀（10）在进行往复运动时喷丸管（6）始终在铣刀（10）后侧且单侧进行喷丸工作，最终跟随铣刀（10）一起同时完成对零件的加工工作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工装置，其特征是：包括铣床整体，喷丸机整体，机械臂部分；

所述铣床整体部分包括铣床底座(13)、数控轴x轴（12）、数控轴y轴（11）、数控轴z轴（1）、铣床主轴箱（2）、铣床主轴（8）、铣刀刀柄（9）、铣刀（10）；所述铣床底座（13）上部设置有数控轴x轴（12），所述数控轴x（12）上部设置有数控轴y轴（11），所述数控轴z轴(1)设置在铣床底座(13)的顶部，所述铣床主轴箱(2)设置在数控轴z轴(1)上，所述铣床主机箱（2）输出端转动装配有铣床主轴（8），所述铣刀刀柄(9)设置在铣床主轴(8)上，所述铣刀(10)设置在铣刀刀柄(8)上；

所述喷丸机整体部分包括喷丸管（6）、喷丸机主箱（7）；

所述机械臂部分包括机械臂底座(3)、机械臂(4)、夹具(5)；所述机械臂底座（3）与铣床主轴箱（2）通过螺钉固定连接，所述机械臂底座(3)与机械臂(4)转动连接；所述机械臂(4)末端设有夹具(5)。

2.根据权利要求1所述的一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工装置，其特征在于：铣床整体和喷丸机整体通过机械臂部分进行联接，实现零件在一个机床上同时完成两种加工工艺。

3.根据权利要求1所述的一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工装置，其特征在于：在铣床主轴箱（2）的两侧各有一个机械臂来控制着喷丸管（6），通过调节机械臂的高度、方向来控制喷丸管头距加工零件的距离和角度，铣刀（10）在进行往复铣削工作时喷丸管（6）始终在铣刀（10）后侧且单侧进行喷丸工作。

技术总结
一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工装置，属于机械加工技术领域，包括铣床整体，喷丸机整体，机械臂部分。本发明针对解决铣削、喷丸过程中因需更换加工机床，操作人员进行拆装搬运等因素而造成劳动力的浪费和加工效率低的问题。采用一种机械臂辅助铣削喷丸复合加工装置，减少了零件加工过程中的拆装搬运，有效提高了零件的加工效率和避免了劳动力的浪费。

技术研发人员：黄浩;牛金涛;王相宇;仇文豪;马欢欢;郭璇;蒋永;乔阳
受保护的技术使用者：济南大学
技术研发日：2021.03.12
技术公布日：2021.06.15