一种数控镗床及数控镗床系统的制作方法

本发明涉及数控加工领域，具体而言，涉及一种数控镗床及数控镗床系统。

背景技术：

1、高温高放环境熔炉用于对高放废液进行处理，在1150～1180℃的温度下熔融废物，熔融后的基体及高放废液经出料管流出。由于出料管长期处于超高温、强放射性、强腐蚀性等恶劣环境，长期工作后易出现损伤。当出料管出现损伤后，须重新焊接安装或续接安装新的出料管，在焊接新出料管前，需要对已损伤的出料管端面进行坡口加工，以便于新出料管的焊接。

2、但当出料管处于待修复状态时，仍处于高放射性、高温、狭窄空间等恶劣环境中，人员难以就近操作，需远距离操控设备来完成焊接前出料管坡口的加工。针对以上情况，现缺乏相关的技术应用以解决上述难题。

3、由此，有必要提供一种用于高温高放环境熔炉出料管修复的数控镗床系统，应实现如下效果：具有多个自由度，可远程控制完成出料管坡口加工，无需人员介入热室；远程实现与热室运输工具的刚性连接及分离；远程实现与熔炉的定位检测；远程实现与出料管的对中检测；可进入狭小空间夹紧出料管进行切削，避免切削反作用力作用于熔炉。

4、实用新型cn201940643u公开了汽车发动机缸体曲轴孔数控镗孔机床，在床身上设置有移动工作台和夹具系统，移动工作台通过滚珠丝杆与伺服电机相连接而产生进给运动；移动工作台上设置的主轴箱，电机通过皮带传动系统驱动设置在主轴箱上的主轴旋转，主轴与镗削系统的镗刀杆连接，带动镗刀杆转动；夹具系统包括夹具底座、夹具横梁、支承板、升降机构、定位系统、夹紧系统和抬刀机构，所述升降机构的顶杆上下往复运动；所述定位系统构成一面两销定位；所述夹紧系统在加工时夹紧工件。

5、实用新型cn209849894u公开了一种立式数控镗床，包括：架体；主轴箱，上下移动地设置于架体上；夹具，固定于主轴箱的旋转主轴的下端，用于夹固工件；工作台，设置于架体上，且位于旋转主轴的下方；镗刀组件，固定于工作台上；工件转移机构，水平移动地设置于架体上，用于转移工件；控制器，与主轴箱、夹具和工件转移机构连接，用于控制主轴箱、夹具和工件转移机构动作。

6、这些现有技术均不能实现与运输工具的刚性连接及分离，进入到热室并通过远程控制进行与熔炉定位以及与出料管对中操作等功能。鉴于以上技术问题，特推出本发明。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种数控镗床及数控镗床系统，用于高温高放环境熔炉出料管的修复。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提出一种数控镗床，用于在运输工具上对高温高放环境熔炉出料管的修复，包括床身、升降单元、夹紧单元、加工单元，升降单元和夹紧单元设置在床身上，加工单元与升降单元连接，夹紧单元用于夹紧出料管，升降单元驱动加工单元沿床身进行升降运动，加工单元用于对出料管进行镗削；镗床还包括定位单元和连接单元，定位单元和连接单元设置在床身上，定位单元用于镗床与熔炉底部之间偏移量的检测和导向定位，连接单元用于镗床与运输工具的连接和分离，运输工具运输镗床至熔炉底部并调整镗床的位置和姿态以完成定位。

3、进一步的，定位单元包括多个定位传感器和导向装置，定位传感器位于导向装置内，定位传感器用于检测镗床与熔炉底部定位孔之间的偏移量，导向装置用于与定位孔配合。

4、进一步的，导向装置包括内孔，定位传感器过盈安装在内孔中。

5、进一步的，床身包括顶板，导向装置有多个，周向均匀分布在顶板上。

6、进一步的，床身还包括底板，连接单元位于底板上。

7、进一步的，连接单元包括连接器、第一减速机和拨轮，第一减速机分别与连接器和拨轮连接，连接器用于与运输工具连接，拨轮可控制连接器与运输工具的连接与分离。

8、进一步的，加工单元包括主轴组件、加工头组件和刀具组件，加工头组件包括加工头转盘，加工头转盘与主轴组件连接，刀具组件位于加工头转盘上，主轴组件可驱动加工头转盘绕主轴旋转。

9、进一步的，主轴组件包括主轴电机、主轴箱、轴承组件、主轴、拉钉和键，主轴电机与主轴箱连接，主轴通过轴承组件连接于主轴箱内，主轴的一端与主轴电机连接，另一端直接或间接与加工头转盘通过拉钉连接，主轴与加工头转盘通过键传递扭矩。

10、进一步的，加工单元还包括对中装置，对中装置位于加工头转盘上，对中装置和刀具组件可一同沿主轴的径向移动，利用对中装置可获得在加工头转盘的不同旋转角度下镗床与出料管的相对位置偏差，指导运输工具进行调整，完成镗床与出料管的对中。

11、进一步的，加工头转盘包括加工头滑板，对中装置和刀具组件均位于加工头滑板上，加工头滑板可相对于加工头转盘径向滑动。

12、进一步的，加工头滑板为加工头转盘上表面径向上的一部分，加工头组件还包括加工头电机和齿轮箱，加工头电机连接于齿轮箱，齿轮箱与加工头滑板连接，加工头电机通过齿轮箱驱动加工头滑板沿主轴径向移动。

13、进一步的，加工单元还包括浮动板组件，浮动板组件包括浮动板，浮动板上安装齿轮箱。

14、进一步的，加工单元还包括水平检测装置，水平检测装置安装在浮动板上，水平检测装置用于检测镗床的水平状态，指导运输工具进行姿态调整以完成定位。

15、进一步的，加工单元还包括视频在线检查装置，视频在线检查装置安装在加工头转盘上，视频在线检查装置用于对对中情况和/或加工过程和/或加工后表面进行在线实时检查及故障排查。

16、进一步的，对中装置包括对中传感器，对中传感器为光电式传感器，对中装置接触出料管后，对中传感器发出电信号至视频在线终端监测系统。

17、进一步的，升降单元包括升降电机和丝杠，丝杠穿过浮动板，升降电机驱动加工单元进行升降。

18、进一步的，升降单元还包括第二减速机和升降机，升降电机、第二减速机和升降机串联连接，并安装在底板上。

19、进一步的，床身还包括多个连接杆，连接杆的两端分别与顶板和底板连接。

20、进一步的，床身还包括弹性支撑装置，弹性支撑装置安装在顶板上。

21、进一步的，弹性支撑装置有多个，沿周向均匀分布在顶板上，弹性支撑装置使得镗床与熔炉弹性接触。

22、进一步的，床身还包括位置检测传感器，位置检测传感器的至少一部分位于其中一个弹性支撑装置的下方，位置检测传感器用于镗床与熔炉轴向相对高度的定位检测。

23、进一步的，夹紧单元包括支撑套、夹紧驱动装置、传动装置和三爪卡盘，支撑套安装在顶板上，传动装置安装在底板和其中一个连接杆内，夹紧驱动装置安装在底板上，通过传动装置驱动三爪卡盘夹紧和/或松开。

24、为了实现上述目的，根据本发明的又一个方面，提出一种数控镗床系统，包括镗床，还包括数控加工控制台、视频在线终端监测系统和管线，镗床通过管线分别与数控加工控制台和视频在线终端监测系统连接。

25、应用本发明的技术方案，至少实现了如下有益效果：

26、1、本技术的数控镗床通过连接单元可实现与运输工具进行刚性连接和分离，将数控镗床吊运至热室内的运输工具上，通过远程控制热室内机械手旋转拨轮，可实现对镗床和运输工具连接和分离的远程控制。

27、2、本技术的数控镗床可实现数控镗床相对熔炉底部定位孔的远程定位检测，操作人员通过远程观察定位单元的定位传感器采集的图像，判断数控镗床导向装置相对熔炉底部定位孔的偏差，从而指导运输工具的移动方位及距离，使得镗床定位到指定位置。

28、3、本技术的数控镗床通过加工单元设置的对中装置，可获取出料管相对于镗床的多个坐标系象限点的偏移量，以指导运输工具的移动方位及距离，可保证加工坡口内/外圆面、锥面与出料管中心的同心度，同时避免在切削过程中因断屑切削造成刀具组件的振动损伤。

29、4、本技术的数控镗床的刀具具有主切削旋转运动、沿出料管轴向的进给运动及沿出料管径向的进给运动3个自由度，并采用cnc数控加工系统，在远程对刀后，可程序自动控制完成坡口端面的加工，并结合视频在线检查装置，确保了坡口的加工精度。

30、5、本技术的数控镗床的夹紧单元通过远程控制夹紧驱动装置驱动三爪卡盘夹紧出料管，使得加工过程中的切削力相对出料管为内力，避免切削力通过出料管作用在熔炉本体上。