割钻攻复合加工设备和复合加工工艺的制作方法

本发明涉及机加工设备领域，具体涉及割钻攻复合加工设备和复合加工工艺。

背景技术：

1、激光切割机由于加工精度和效率高在机械加工中得到广泛应用，传统的激光切割可对管材和板材进行打孔、切割等工序，但是其无法同时进行多道复杂加工工序，来直接加工出成品或者半成品件。为了提高加工质量和加工效率，在管材上一次性加工多个螺纹孔、孔或者形状，需要在进行激光切管之后，切换到另一台钻孔设备上进行钻孔或者攻丝工序，现有技术将激光切割机的横梁上再安装一台攻丝机来进行加工，在实际加工过程中，由于加工的管材厚度不一，在对薄管进行加工时，管壁比较薄，导致加工出的螺牙圈数少，无法满足紧固件装配的强度要求。针对这一情况，需要通过压铆或背面焊接螺母来增加螺牙数量，这增加了的工艺复杂性，反复装夹降低了加工精度和加工效率，其紧固件强也有限，不适合高强的场合使用，现需要一种能够复合加工不同厚度材料的加工设备来满足多样化的加工需求。

2、现有公布号为cn115609171a的专利申请公开了一种多功能激光切割机，包括底座、移动坐标轴和激光装置，所述移动坐标轴包括x轴、y轴和z轴，x轴设置在底座上，y轴滑动设置在x轴上，z轴滑动设置在y轴上，所述激光装置设置在z轴上，所述激光装置包括激光头、热钻套、动力装置和底架，底架设置在z轴上，热钻套转动设置在底架上，通过在加工板的过程中切换使用激光头和热钻套来对材料的切割及攻牙加工，该多功能激光切割机仅能通过已安装的激光装置进行有限加工工序，无法进行换刀，导致无法一次性完成不同规格的钻孔、攻牙及热熔钻工序的复合加工。

技术实现思路

1、本发明的目的之一是提供一种割钻攻复合加工设备，解决了现有激光切割加工设备无法一次性完成对板管或者管材进行多种规格的切割、钻孔及攻牙加工的问题。

2、为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

3、割钻攻复合加工设备，包括立柱、横梁和激光切割装置，所述横梁设置在所述立柱上，所述激光切割装置滑动连接在所述横梁上，还包括钻攻加工装置和刀库，所述钻攻加工装置滑动连接在所述横梁上，所述刀库设置在靠近所述钻攻加工装置的一侧，所述钻攻加工装置可移动到所述刀库内自动更换钻头、丝锥和热熔钻头，通过组合加工实现对材料的复合加工，适用的材料范围广且适用的材料的形状多。

4、优选的，还包括卡盘，所述卡盘设置在所述横梁的一侧，用于夹紧管材，利用所述卡盘的转动和进给，实现管材的周向复合加工。

5、优选的，还包括移动切割床，所述移动切割床设置在所述横梁的下方，通过所述移动切割床来移动板材，可以对板材进行切割、钻孔以及攻牙加工。

6、进一步的，所述激光切割装置包括第一移动平台、摆动机构和激光切割头，所述第一移动平台滑动连接在所述横梁上，所述摆动机构升降连接在所述第一移动平台上，所述激光切割头设置在所述摆动机构上，所述摆动机构驱动所述激光切割头进行转动，所述激光切割头可以在转动和移动来加工图案、坡口等形状。

7、优选的，所述激光切割装置还包括焊道检测模块，所述焊道检测模块设置在所述第一移动平台上，且处于所述激光切割头的一侧，用于检测材料是否存在缺陷并进行过渡，减少不良品的生成。

8、优选的，所述焊道检测模块包括图像传感器和盖板，所述图像传感器设置在所述激光切割头的一侧，所述盖板活动连接在所述图像传感器的一侧，可以遮盖所述图像传感器，防止烟尘给污染所述图像传感器。

9、进一步的，所述钻攻加工装置包括第二移动平台、钻套、打刀气缸和刀柄，所述第二移动平台滑动连接在所述横梁上，所述钻套升降连接在所述第二移动平台上，所述打刀气缸与所述钻套相连，所述刀柄可拆卸地连接在所述钻套上，所述打刀气缸夹持所述刀柄，通过所述打刀气缸实现自动拆装所述刀柄，实现快速换刀。

10、优选的，所述钻攻加工装置还包括动力源，所述动力源设置在所述钻套的一侧，用于带动所述钻套转动来完成钻孔和攻牙工序。

11、优选的，所述刀库包括外壳、刀盘、转台和活动门，所述外壳朝向所述钻攻加工装置一侧设有开口，所述活动门设置在所述开口上，所述转台设置在所述外壳内，所述刀盘转动连接在所述转台上，所述刀盘可容纳多个所述刀柄，多个所述刀柄上设有不同规格的钻头、丝锥和热熔钻头，所述刀库与所述钻攻加工装置联动，实现快速快速换刀加工。

12、本发明的目的之二是提供割钻攻复合加工工艺，解决了对管材或者板材一次性进行多种规格切割、钻孔和攻牙加工的问题。

13、为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

14、一种割钻攻复合加工工艺，由所述的割钻攻复合加工设备实现，包括以下步骤：

15、s1、进料：待加工材料送入到所述横梁的下方；

16、s2、激光切割加工：所述激光切割装置沿着所述横梁移动到待加工材料的上方，对所述待加工材料进行激光切割加工；

17、s3、钻攻加工：激光切割加工完成后，所述激光切割装置回退到原位让出加工位置，所述钻攻加工装置沿着所述横梁移动到待加工材料的上方进行钻孔或者攻牙加工；

18、s4、换刀：所述钻攻加工装置完成一道钻孔或者攻牙加工后，沿着所述横梁移动所述刀库内，所述钻攻加工装置松开刀具，刀具落入到所述刀库内，所述刀库转动切换刀具后，所述钻攻加工装置取走新的刀具对所述待加工材料再次进行钻孔或者攻牙加工，通过多次换刀可以对材料进行多次加工，一次性完成材料的全部加工工序，通过组合热熔钻和丝锥加工，提高成型螺纹孔的强度。

19、本发明的有益效果为：

20、(1)该割钻攻复合加工设备上包括横梁，在横梁上设有两个可移动的平台，分别用于安装激光切割装置和钻攻加工装置，激光切割装置可以对材料进行激光切割加工，钻攻加工装置可以对材料进行钻孔、热熔钻孔和攻牙加工，在靠近钻攻加装置的一侧还设有刀库，刀库内安装有多种不同类型和规格的刀具，钻攻加工装置沿着横梁到刀库内切换加工刀具，该钻攻加工装置配合刀库可以对不现厚度的材进行加工，对较薄的材料可以切换热熔钻进行加工，加工完成后，能过刀库快速进行自动换刀，在材料冷却硬化前进行攻牙，降低钻孔和攻牙的难度，提升攻牙后螺纹强度。

21、(2)该割钻攻复合加工设备上的激光切割装置上设有摆动机构、激光切割头和焊道检测模块，激光切割头安装在摆动机构上，摆动机构和焊道检测模块均安装在第一移动平台上，摆动机构可以带动激光切割头进行转动，使得该激光切割头变换切换的角度，可以对管材或者异形件进行切割加工，焊道检测模块内设有图像传感器可以在加工之前对材料进行识别，可以在识别到材料上的焊道或者缺陷后进行跳过，防止加工完成后，材料上出现明显缺陷，提高加工件的合格率。

22、(3)该割钻攻复合加工设备的钻攻加工装置包括钻套、打刀气缸和动力源，钻套安装在第二移动平台上，钻套与动力源并列设置，动力源用于带动钻套转动，打刀气缸与钻套的上端相连，用于夹持或者释放刀柄，钻套的下端夹持有刀柄，通过打刀气缸以及第二移动平台的上下移动配合刀库完成换刀，实现对材料的多种工序的复合加工，可以将材料一次性加工完成，提高升加工件强度及加工效率。

23、(4)该割钻攻复合加工工艺采用激光切割加工及钻攻加工对材料进行复合加工，利用激光切割加工精度高速度快的优点，实现高速加工，钻攻加工配合刀库进行换刀，可以对不同厚度的材料进行钻孔、热熔钻及攻牙加工，通过快速切换刀具热熔钻配合攻牙可以提高螺纹的强度，降低加工难度，达到一次性加工成型的目的，极大地提高了加工效率和加工质量以及该设备适用范围，满足小批量多批次生产的需求。