車銑加工系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種車銑加工系統(tǒng)，包括：工作臺(tái)，所述工作臺(tái)設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；旋轉(zhuǎn)臺(tái)，設(shè)置在所述工作臺(tái)上且與所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)具有用于固定待加工工件的工位，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)在所述工作臺(tái)上旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)工件水平旋轉(zhuǎn)；刀具組件，設(shè)置在所述工作臺(tái)的上方，包括刀具及與所述刀具連接的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)工件在做水平旋轉(zhuǎn)并在水平方向做直線移動(dòng)，而刀具在曲面加工過程中是做上下移動(dòng)的，在上下移動(dòng)的過程中對(duì)工件進(jìn)行切削，使工件邊角和邊緣形成相應(yīng)的曲面，工藝簡(jiǎn)單，工序少、耗時(shí)少。
【專利說明】
車銑加工系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及車銑加工領(lǐng)域，特別是涉及一種車銑加工系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金或類鋁合金外殼因其加工方便，靈活性高，檔次較高，可有效提高產(chǎn)品附加值，得以在電子行業(yè)得到廣泛運(yùn)用，比如加工成手機(jī)外殼，平板電腦外殼等。傳統(tǒng)的CNC加工方法，工件固定在機(jī)床上，機(jī)床上方的刀具繞待加工的工件一周，進(jìn)行邊角及邊緣曲面的切削加工，再進(jìn)行表面加工，即拋光處理，如此才能達(dá)到相應(yīng)的品質(zhì)需求，其加工單個(gè)工件需要約15分鐘的時(shí)間，耗時(shí)較長，且工序多，難以適應(yīng)現(xiàn)今對(duì)大量工件快速加工的需求。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]基于此，有必要提供一種加工效率高、工序簡(jiǎn)單的車銑加工系統(tǒng)。
[0004]—種車銑加工系統(tǒng)，包括；
[0005]工作臺(tái)，所述工作臺(tái)設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0006]旋轉(zhuǎn)臺(tái)，設(shè)置在所述工作臺(tái)上且與所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)具有用于固定待加工工件的工位，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)在所述工作臺(tái)上旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)工件水平旋轉(zhuǎn)；
[0007]刀具組件，設(shè)置在所述工作臺(tái)的上方，包括刀具及與所述刀具連接的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述刀具在豎直方向上上下移動(dòng)以及用于驅(qū)動(dòng)所述刀具在水平面內(nèi)移動(dòng)，所述刀具通過所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)以及所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述刀具在水平面內(nèi)和豎直方向上的移動(dòng)的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的曲面加工。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括與所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的旋轉(zhuǎn)臺(tái)，設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的用于固定待加工工件的固定件，所述固定件形成所述工位。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括控制終端，所述控制終端分別與所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、 第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，用于控制所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)在所述工作臺(tái)上旋轉(zhuǎn)與做水平直線移動(dòng)、控制所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述刀具的上下移動(dòng)及在水平面內(nèi)的移動(dòng)。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)并帶動(dòng)工件繞工件待加工區(qū)域的幾何中心所在豎直軸水平旋轉(zhuǎn)。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述刀具的刀刃為變徑設(shè)置。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述刀具的上下移動(dòng)的頻率大于或等于400轉(zhuǎn)/分，以實(shí)現(xiàn)刀具對(duì)工件的曲面加工。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)臺(tái)包括支撐板、固定設(shè)置在支撐板上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的旋轉(zhuǎn)塊，旋轉(zhuǎn)塊的頂面設(shè)置有用于固定工件的鎖緊件，所述鎖緊件形成所述工位。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鎖緊件、旋轉(zhuǎn)塊與工件同軸設(shè)置。
[0015]本實(shí)用新型的車銑加工系統(tǒng)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工件在水平方向做直線移動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)做水平旋轉(zhuǎn)，而刀具在曲面加工過程中做上下移動(dòng)， 在上下移動(dòng)的過程中對(duì)工件進(jìn)行切削，使工件邊角和邊緣形成相應(yīng)的曲面，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、 第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)工件及第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀具的配合，實(shí)現(xiàn)工件復(fù)雜曲面的加工及頂面的車銑加工，工藝簡(jiǎn)單，工序少、耗時(shí)少;采用高頻上下移動(dòng)的刀具，其在工件旋轉(zhuǎn)的過程中，可快速地對(duì)工件進(jìn)行曲面加工，整個(gè)加工效率至少提高五倍，能滿足對(duì)大量工件快速加工的需求，加工后的工件其表面粗糙度和表面輪廓度都大大減小，工件表面達(dá)到超精磨的品質(zhì)，曲面輪廓與標(biāo)準(zhǔn)輪廓的誤差也大大減小。【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型車銑加工系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為車銑加工工藝的流程框圖；
[0018]圖3為刀具對(duì)工件進(jìn)行拋光處理時(shí)的過程變化圖；
[0019]圖4為工件示意圖；[〇〇2〇]圖5為圖4中A部的局部放大圖；
[0021]圖6為工件橫截面示意圖；[〇〇22]圖7為工件的一個(gè)邊角加工的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。[〇〇24]需要說明的是，當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。
[0025]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0026]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型提供的車銑加工系統(tǒng)，包括工作臺(tái)10、旋轉(zhuǎn)臺(tái)100及刀具組件(圖未示)；為便于描述，在車銑按加工系統(tǒng)中定義了如圖1所示的三維坐標(biāo)系，Z軸為通過工件20的幾何中心的豎直軸210，X、Y軸為水平軸且相互垂直;工作臺(tái)10設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖未示)；旋轉(zhuǎn)臺(tái)1〇〇設(shè)置在工作臺(tái)10上，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)臺(tái)1〇〇連接，用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100在工作臺(tái)上做水平旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)臺(tái)100具有用于固定待加工工件20的工位。工件20可以是鋁合金外殼或類鋁合金外殼，比如手機(jī)外殼，對(duì)工件的頂面及上部分車銑加工，工件的下部分被旋轉(zhuǎn)臺(tái)夾住固定，加工后的成品其上部分的側(cè)面的曲面皆向內(nèi)傾斜，如圖6所示;刀具組件包括刀具及與刀具連接的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖未示)，刀具及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)皆設(shè)置在工作臺(tái)10的上方，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)刀具在Z軸方向上移動(dòng)以及用于驅(qū)動(dòng)刀具在水平面內(nèi)沿X軸移動(dòng)，刀具通過第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100帶動(dòng)工件20在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具在水平面內(nèi)沿X軸和Z軸移動(dòng)的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件20的曲面加工。[〇〇27]具體的，車銑加工系統(tǒng)還包括控制終端30，該控制終端30分別與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，用于控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100在工作臺(tái)10上旋轉(zhuǎn)與沿Y軸做水平直線移動(dòng)移動(dòng)、控制第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)刀具的上下移動(dòng)及在水平面內(nèi)的X軸移動(dòng)?？刂平K端 30控制各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)頻率及部件的行走路徑。[〇〇28]旋轉(zhuǎn)臺(tái)100包括一支撐板120、固定設(shè)置在支撐板上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)130、與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的旋轉(zhuǎn)塊110,旋轉(zhuǎn)塊110的頂面設(shè)置有用于固定工件的鎖緊件，鎖緊件形成工位，支撐板 120可在工作臺(tái)10上沿Y軸移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)130驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)塊110水平旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)工件20繞Z 軸水平旋轉(zhuǎn)。
[0029]在一實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100在水平面內(nèi)沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)，而第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具在水平面內(nèi)的X軸移動(dòng)，從而使刀具定位于預(yù)定的工件20需要加工區(qū)域的幾何中心位置，從而開始對(duì)工件頂面進(jìn)行車銑加工。旋轉(zhuǎn)臺(tái)100在Y軸的移動(dòng)只用于確定不同型號(hào)的工件的幾何中心，而在加工的過程中旋轉(zhuǎn)臺(tái)100在Y軸方向是固定不動(dòng)的。
[0030]在一實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一個(gè)用以驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)100的旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)1〇〇在Y軸方向的移動(dòng);第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制所述刀具在X軸移動(dòng)的同時(shí)，也用于控制所述刀具的自轉(zhuǎn)。
[0031]在一實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100并帶動(dòng)工件20繞工件20待加工區(qū)域的幾何中心210所在豎直軸水平旋轉(zhuǎn)，也就是說，在進(jìn)行工件20的曲面加工時(shí)，工件20是繞工件20待加工區(qū)域的幾何中心210所在豎直軸旋轉(zhuǎn)，而刀具進(jìn)行曲面加工的過程中有上下移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)邊角復(fù)雜曲面的加工及邊緣曲面的加工。[〇〇32]采用的刀具上的刀刃可以為變徑設(shè)置，對(duì)工件20頂部端面進(jìn)行車銑處理時(shí)，要變換刀具的切削半徑。[〇〇33]較好的，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具的上下移動(dòng)的頻率大于或等于400次/分鐘，以實(shí)現(xiàn)刀具對(duì)工件20的曲面加工，使得曲面加工和整個(gè)工件20加工的時(shí)間都大大地減小，提高了數(shù)倍的工作效率，能非常好地適應(yīng)于當(dāng)前對(duì)大量工件20加工的需求。[〇〇34]采用本實(shí)用新型的車銑加工系統(tǒng)，加工后的工件20其表面粗糙度大大減小，能達(dá)到超精磨或拋光的品質(zhì)，其表面輪廓度也大大減小，與標(biāo)準(zhǔn)曲面的誤差也大大減小。
[0035]請(qǐng)參閱圖2,本實(shí)用新型提供的車銑加工工藝，包括步驟:[〇〇36] S100、提供待加工的工件20,工件20可以是鋁合金外殼或類鋁合金外殼，比如待加工的錯(cuò)合金手機(jī)外殼。[〇〇37] S200、將工件20固定于旋轉(zhuǎn)臺(tái)100上的工位，并且使工件20的待加工面凸出于旋轉(zhuǎn)臺(tái)100，工件20的頂面與水平面平行。[〇〇38] S300、開始加工前，先構(gòu)建三維坐標(biāo)模型〇-XYZ，Z軸為通過工件待加工區(qū)域的幾何中心的豎直軸，X、Y軸為相互垂直的水平方向軸，可以以刀具在工件20的待加工區(qū)域的幾何中心210的正上方的一個(gè)位置為坐標(biāo)系的原點(diǎn)0。當(dāng)要對(duì)其它規(guī)格的工件20進(jìn)行曲面車銑加工時(shí)，需要在控制終端30改動(dòng)上述參數(shù)。在控制終端輸入模型工件的各項(xiàng)參數(shù)，根據(jù)輸入的各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算工件的的頂部及邊緣曲面對(duì)應(yīng)的Z軸坐標(biāo)值，得到刀具在不同位置沿Z軸的加工深度。例如輸入模型工件的尺寸、曲面的曲率等，依據(jù)各參數(shù)計(jì)算出在三維坐標(biāo)系中，XY 平面上不同加工點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Z軸坐標(biāo)值。頂面加工過程中，工件20頂面對(duì)應(yīng)的Z軸坐標(biāo)值相同，而在曲面加工過程中，工件20邊緣的曲面因曲率不同對(duì)應(yīng)不同的Z軸坐標(biāo)值，Z軸坐標(biāo)值表示了刀具加工在Z軸上加工的深度。[〇〇39]S400、設(shè)定刀具的變徑速率、旋轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，使刀具以工件待加工區(qū)域的幾何中心為原點(diǎn)呈螺旋軌跡加工工件，刀具依據(jù)各加工點(diǎn)在三維坐標(biāo)系0-XYZ內(nèi)的坐標(biāo)值，在螺旋加工軌跡的XY軸坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)的不同加工點(diǎn)變換刀具在Z軸的加工深度以對(duì)工件的頂面與邊緣曲面進(jìn)行車銑加工。刀具的變徑速率為刀具在X軸方向的移動(dòng)速率(即加工半徑變化速率)，刀具通過旋轉(zhuǎn)臺(tái)100帶動(dòng)工件20的旋轉(zhuǎn)以及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件20的頂面與曲面的車銑加工。
[0040]S410、如圖3所示，對(duì)工件20的頂面進(jìn)行車銑加工包括:第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具沿X 軸移動(dòng)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100沿Y軸移動(dòng)，使刀具定位于工件待加工區(qū)域的幾何中心位置，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具在工件頂面上做水平移動(dòng)以逐步增大加工半徑的同時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100，帶動(dòng)工件繞Z軸水平旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件20頂面的車銑加工，此時(shí)，刀具在Z軸的加工深度不變。也就是說，在工件20旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，刀具沿X軸以一定的速度移動(dòng)，使加工半徑逐漸變大。
[0041]當(dāng)?shù)毒叩募庸ぐ霃皆龃笾凉ぜ倪吘墪r(shí)，同時(shí)對(duì)工件的部分頂面與邊緣曲面加工，步驟包括:[〇〇42]S420、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100,并帶動(dòng)工件20繞Z軸旋轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)依據(jù)工件20部分頂面與邊緣曲面各加工點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)刀具沿Z軸上下移動(dòng)，以使刀具依據(jù)不同加工深度快速地進(jìn)行提刀和沉刀；第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100并帶動(dòng)工件20旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具逐步加大加工半徑直至加工完成加工20件的全部頂面與邊緣曲面。對(duì)工件的邊緣進(jìn)行曲面加工的過程中，在工件水平轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)得到的加工軌跡確定對(duì)應(yīng)的Z軸坐標(biāo)值，以使刀具對(duì)邊緣曲面加工時(shí)實(shí)時(shí)改變刀具的加工深度。 [〇〇43]更為詳細(xì)的，當(dāng)?shù)毒邔?duì)工件20的加工半徑移動(dòng)至工件20的邊緣時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100,并帶動(dòng)工件20繞Z軸旋轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具沿Z軸上下移動(dòng)以改變刀具在工件20邊緣曲面不同的加工深度，及加工點(diǎn)在Z軸的不同坐標(biāo)值;第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100并帶動(dòng)工件20旋轉(zhuǎn)多次的同時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具在水平面內(nèi)沿X方向移動(dòng)以改變加工半徑，以實(shí)現(xiàn)工件20不同位置的邊緣的曲面加工，對(duì)邊緣及部分頂面的加工，從上往下看，刀具的加工軌跡也是呈螺旋形軌跡。
[0044] 如圖4所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100旋轉(zhuǎn)至工件20的邊緣21時(shí)，刀具沿加工軌跡沿R運(yùn)動(dòng)至工件20邊緣21時(shí)，且移動(dòng)至邊緣點(diǎn)E點(diǎn)時(shí)，此時(shí)刀具的加工深度由加工軌跡R的所在水平面XY 加工點(diǎn)的平面坐標(biāo)確定Z軸坐標(biāo)值，驅(qū)動(dòng)刀具在加工軌跡R的不同XY加工點(diǎn)上依據(jù)不同點(diǎn)的 Z軸坐標(biāo)值變更刀具的加工深度，即沉刀動(dòng)作；在刀具加工至加工軌跡R的最后一點(diǎn)F后，刀具懸空一段時(shí)間，而后運(yùn)動(dòng)至同一邊緣21的另一側(cè)，以上述軌跡相反的動(dòng)作進(jìn)行提刀操作。 [〇〇45]可以在加工完工件20的邊角后，控制第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具在水平面沿X軸移動(dòng)， 第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)在水平面內(nèi)沿Y軸移動(dòng)，使刀具移動(dòng)至工件20的待加工區(qū)域的幾何中心210的正上方，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具在工件20頂部端面進(jìn)行車銑加工，同時(shí)刀具在水平面內(nèi)沿X軸漸變移動(dòng)，使加工軌跡呈螺旋軌跡，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件20頂部端面的車銑加工。
[0046] 在一實(shí)施例中，在加工工件20的頂面與邊緣曲面之前，還包括對(duì)工件的四個(gè)邊角的加工，包括:
[0047]S500、控制第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)刀具移動(dòng)至工件20的一個(gè)邊角的第一加工位置的外偵U，控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100，帶動(dòng)工件20繞工件20的豎直軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，控制第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)依據(jù)工件20的四個(gè)邊角位置處不同加工點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Z軸加工深度帶動(dòng)刀具上下移動(dòng);第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)驅(qū)動(dòng)刀具逐步減小加工半徑直至完成預(yù)定的工件的四個(gè)邊角的曲面加工，控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100并帶動(dòng)工件20旋轉(zhuǎn)多次后，刀具完成對(duì)工件20四個(gè)邊角的曲面加工。
[0048]需要說明的是加工邊角曲面時(shí)，同一個(gè)邊角的曲率半角非常復(fù)雜，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)100 的轉(zhuǎn)動(dòng)速率此時(shí)以低速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速約為20-40轉(zhuǎn)/分，如圖4、圖5所示，即邊角22包括中間部分221及位于中間部分的側(cè)面部分222，各部分的曲面的曲率變化較大，刀具在加工時(shí)，加工邊角一側(cè)后，刀具需要迅速提刀加工邊角中間部分后再迅速沉刀加工邊角的另一側(cè)，刀具其中的一個(gè)邊角的一段加工軌跡如圖7所示，軌跡P中間呈凸起狀；同時(shí)，在此加工過程中， 旋轉(zhuǎn)臺(tái)100旋轉(zhuǎn)一周后，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將帶動(dòng)刀具在水平面內(nèi)沿X軸移動(dòng)，使刀具的加工半徑逐步減小，即，此加工過程中，刀具的加工半徑是由大至小，由外向內(nèi)加工。
[0049]也就是說，工件20的加工分為邊角曲面加工、頂部端面車銑及邊緣曲面加工，在邊緣曲面加工過程中也同時(shí)對(duì)剩余工件頂面進(jìn)行車銑加工。工件20的四個(gè)邊角的曲面較為復(fù)雜，刀具移動(dòng)至第一加工位置后，工件20第一圈轉(zhuǎn)動(dòng)的速度較慢，旋轉(zhuǎn)一圈后，逐漸改變刀具切削半徑，通過每圈轉(zhuǎn)完后刀具在XY平面內(nèi)有移動(dòng)來改變切削半徑，直至加工完成四個(gè)邊角的加工。而后，刀具在第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿X軸移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)110沿Y移動(dòng)，使刀具位于工件 20待加工區(qū)域的幾何中心，請(qǐng)參見圖3,未開始時(shí)刀具在中心，開始車銑處理后，刀具在水平面內(nèi)沿X軸逐漸變化，形成螺旋形變化的切削半徑進(jìn)行車銑，其切削半徑越來越大，而工件 20同始終在旋轉(zhuǎn)，在工件20的頂面形成螺旋形的加工區(qū)域。邊角曲面加工耗時(shí)約1分鐘，完成整個(gè)工件20的車銑加工共耗時(shí)約3分鐘；工件頂面車銑過程中，刀具在Z軸方向上固定不動(dòng)，刀具呈螺旋式移動(dòng)的同時(shí)改變切削半徑；當(dāng)加工半徑觸及邊緣工件20邊緣進(jìn)行曲面加工時(shí)，刀具在Z軸方向會(huì)有移動(dòng)，有提刀和沉刀的動(dòng)作。相對(duì)于傳統(tǒng)的車銑方法整個(gè)過程耗時(shí)約15分鐘，本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)和方法其加工速度提高了數(shù)倍，大大提高加工效率。
[0050]具體的，刀具的刀刃可以為變徑設(shè)置，可以采用螺旋式刀刃，即刀刃從上至下半徑逐漸變小。
[0051]第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)刀具移動(dòng)至第一加工位置時(shí)，刀具的切削加工半徑等于工件頂面的對(duì)角線長度的二分之一，可以對(duì)邊角的較大區(qū)域進(jìn)行加工。
[0052]本實(shí)用新型的車銑加工系統(tǒng)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)工件在做水平旋轉(zhuǎn)， 而刀具在曲面加工過程中是做上下移動(dòng)的，在上下移動(dòng)的過程中對(duì)工件進(jìn)行切削，使工件邊角和邊緣形成相應(yīng)的曲面，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工件及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀具的配合，實(shí)現(xiàn)工件復(fù)雜曲面的加工及車銑加工，工藝簡(jiǎn)單，工序少、耗時(shí)少;采用高頻上下移動(dòng)的刀具， 其在工件旋轉(zhuǎn)的過程中，可快速地對(duì)工件進(jìn)行曲面加工，整個(gè)加工效率至少提高五倍，能滿足對(duì)大量工件快速加工的需求，加工后的工件其表面粗糙度和表面輪廓度都大大減小，工件表面達(dá)到超精磨的品質(zhì)，曲面輪廓與標(biāo)準(zhǔn)輪廓的誤差也大大減小。
[0053]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0054]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)， 但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車銑加工系統(tǒng)，其特征在于，包括:工作臺(tái)，所述工作臺(tái)設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；旋轉(zhuǎn)臺(tái)，設(shè)置在所述工作臺(tái)上且與所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)具有用于固定 待加工工件的工位，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)在所述工作臺(tái)上旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)工件水 平旋轉(zhuǎn)；刀具組件，設(shè)置在所述工作臺(tái)的上方，包括刀具及與所述刀具連接的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所 述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述刀具在豎直方向上上下移動(dòng)以及用于驅(qū)動(dòng)所述刀具在水平 面內(nèi)移動(dòng)，所述刀具通過所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)以及所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述刀具 在水平面內(nèi)和豎直方向上的移動(dòng)的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的曲面加工。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車銑加工系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制終端，所述控制終端 分別與所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，用于控制所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn) 臺(tái)在所述工作臺(tái)上旋轉(zhuǎn)與做水平直線移動(dòng)、控制所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述刀具的上下移 動(dòng)及在水平面內(nèi)的移動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車銑加工系統(tǒng)，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn) 臺(tái)并帶動(dòng)工件繞工件待加工區(qū)域的幾何中心所在豎直軸水平旋轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車銑加工系統(tǒng)，其特征在于，所述刀具的刀刃為變徑設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車銑加工系統(tǒng)，其特征在于，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述刀具 的上下移動(dòng)的頻率大于或等于400轉(zhuǎn)/分，以實(shí)現(xiàn)刀具對(duì)工件的曲面加工。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車銑加工系統(tǒng)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)臺(tái)包括支撐板、固定設(shè)置在 支撐板上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的旋轉(zhuǎn)塊，旋轉(zhuǎn)塊的頂面設(shè)置有用于固定工件的鎖 緊件，所述鎖緊件形成所述工位。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車銑加工系統(tǒng)，其特征在于，所述鎖緊件、旋轉(zhuǎn)塊與工件同軸設(shè)置。
【文檔編號(hào)】B23Q1/48GK205600319SQ201620250231
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】鄒曉洪, 任項(xiàng)生, 甘萬輝
【申請(qǐng)人】廣東長盈精密技術(shù)有限公司