一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备及其控制系统技术方案

本发明专利技术属于数控加工技术领域，具体的说是一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备及其控制系统：S1：将需要进行曲面切削的圆柱形PEEK材料的工件先放置在数控机床的旋转台上的三爪卡盘上，通过转动三爪卡盘内的推动部，带动卡爪进行固定待加工的工件；S2：将数控加工程序载入数控系统，数控系统将加工程序语句译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令；本发明专利技术提供一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备及其控制系统，以解决将圆柱形材料放置在三爪卡盘上进行固定时，因卡爪夹持端一般为平面或者锥面结构，会导致卡爪夹持端和圆柱形材料的弧形表面接触的夹持面较小，卡爪夹持不稳导致圆柱形材料出现脱落的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备及其控制系统
本专利技术属于数控加工
，具体的说是一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备及其控制系统。
技术介绍
聚醚醚酮，英文名称polyetheretherketone（简称PEEK），它是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物，其构成单位为氧-对亚苯基-氧-羰-对亚苯基，是半结晶性、热塑性塑料。peek材料是一种具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的特种工程塑料，可制造加工成各种机械零部件，如汽车齿轮、油筛、换档启动盘；飞机发动机零部件、自动洗衣机转轮、医疗器械零部件等。现有技术中也出现了一些关于数控加工技术的技术方案，如申请号为2018221006069的一项中国专利公开了一种曲面五轴切削及表面喷绘复合处理工装，包含切削装置和表面喷绘装置两部分。切削装置完成切削功能：将数控加工程序载入数控系统，数控系统将加工程序语句译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令，在系统的统一协调下驱动各运动部件的适时运动，自动完成对毛坯的表面切削。喷绘装置完成喷绘功能：将切削完表面的承印物继续固定在旋转台夹具中，将喷绘加工程序载入数控系统，喷绘系统将加工程序语句译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令，在系统的统一协调下驱动各运动部件的适时运动，自动完成对工件的喷绘。现有技术中也出现了一些关于数控加工技术的技术方案，如申请号为2019108919233的一项中国专利公开了一种小型五轴金属切削机床，床身上端面固定连接有镂空立柱和五轴转台，镂空立柱上端面固定连接有导轨滑块，导轨滑块上滑动连接有传动结构，传动结构侧端面竖直滑动连接有主轴箱；所述的五轴转台的结构为：由B轴发电机、B轴、C轴发电机和C轴组成，B轴发电机通过蜗轮蜗杆摆动连接有B轴，B轴一端连接C轴发电机，C轴发电机上齿轮连接有C轴，C轴外圆周套装有卡盘，B轴发电机和C轴发电机垂直放置。五轴联动功能的实现，对复杂曲面加工可以实现一次装夹完成多个面加工，在立柱加工时保证立柱加工精度，提高机床整体加工零件的效率及质量。目前现有技术中，在加工过程中，将圆柱形材料放置在三爪卡盘上进行固定，因卡爪夹持端一般为平面或者锥面结构，会导致卡爪夹持端和圆柱形材料的弧形表面接触的夹持面较小，会造成在曲面五轴切削过程中，夹持不稳导致圆柱形材料出现脱落的情况，为此，本专利技术提供一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备及其控制系统。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，解决在加工过程中，将圆柱形材料放置在三爪卡盘上进行固定，因卡爪夹持端一般为平面或者锥面结构，会导致卡爪夹持端和圆柱形材料的弧形表面接触的夹持面较小，会造成在曲面五轴切削过程中，夹持不稳导致圆柱形材料出现脱落的问题，本专利技术提出的一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备及其控制系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削工艺的控制系统，该控制系统的操作步骤如下：S1：将需要进行曲面切削的圆柱形PEEK材料的工件先放置在数控机床的旋转台上的三爪卡盘上，通过转动三爪卡盘内的推动部，带动卡爪进行固定待加工的工件；S2：将数控加工程序载入数控系统，数控系统将加工程序语句译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令，在系统的统一协调下驱动数控机床的各运动部件的适时运动，自动完成对圆柱形工件的表面切削；S3：通过反转三爪卡盘内的推动部，带动卡爪远离加工完成的工件，解除工件的固定状态，将工件取出进行清理表面切削碎屑。一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备，所述数控机床包括机身；所述机身上设置有切削件；所述机身上设置有旋转台；所述旋转台上固接有三爪卡盘；所述三爪卡盘包括卡盘体和卡爪；所述卡盘体内通过推动部连接卡爪；所述卡爪的夹持面中心处开设有第一凹槽；所述卡爪夹持面上开设有一组第二凹槽，且第二凹槽关于第一凹槽对称分布；所述第一凹槽和第二凹槽槽底均通过弹簧固接有第一移动块，且第一移动块密封滑动连接在第一凹槽和第二凹槽内壁上；所述第一移动块远离第一凹槽槽底的侧壁上固接有一对对称分布的弧形压合条，所述第一移动块远离第二凹槽槽底的侧壁上固接有单个弧形压合条，且弧形压合条关于第一凹槽相互对称分布；所述第一凹槽和第二凹槽之间相互连通；工作时，现有技术在，在对圆柱形PEEK材料进行曲面五轴切削时，会先将圆柱形材料放置在数控机床的三爪卡盘上进行固定，但是现有的三爪卡盘的卡爪夹持端为平面，在对弧形表面的圆柱形材料进行固定时，夹持面较小，易造成夹持不稳，导致卡爪与工件出现错位移动的情况，让加工的材料报废，本专利技术将圆柱形材料放置在卡爪之间，通过卡盘体内的推动部推动卡爪合拢进行固定工件，在卡爪夹持部和弧形表面相互接触时，圆柱形的弧形表面会先和夹持面的中心点先接触，接触时会先挤压第一凹槽上的弧形压合条，进而推动第一移动块向第一凹槽槽底进行移动，移动过程中，第一凹槽内部的气体会进入第二凹槽内，从而推动第二凹槽内的第一移动块向外移动，让第二凹槽内的弧形压合条能够和圆柱形的弧形表面挤压接触，进而对圆柱体工件进行夹紧；通过弧形压合条、第一凹槽、第二凹槽和第一移动块之间的相互配合，增大卡爪夹持面积，进一步增大卡爪对加工工件的夹紧力，防止加工零件在加工过程中出现晃动的现象，提高加工安全性；且第二凹槽上的弧形压合条是关于第一凹槽相互对称设置，能够保证加工工件在受到切削力处于稳定状态。优选的，所述弧形压合条内设有第一空腔，且弧形压合条远离卡爪夹持面的外侧壁上开设有出气孔，且出气孔和第一空腔相互连通；所述卡爪的夹持面上开设有第三凹槽；所述第三凹槽槽底通过第一气囊固接有压紧板，且压紧板滑动连接在第三凹槽侧壁上；所述第三凹槽开设在压紧板的外侧壁上；所述第一气囊通过软管和所述第一空腔相互连通；工作时，在卡爪移动夹紧圆柱形工件时，此时会先和压紧板进行接触，然后继续推动卡爪，此时压紧板会向第三凹槽槽底运动，运动过程中会挤压第一气囊，第一囊内的气体会从弧形压合条上的出气孔喷出，喷出的气体会清理圆柱体弧形表面的杂质，防止圆柱体弧形表面的上的杂质影响对其的固定效果，保证加工工件在三爪卡盘上的固定稳定性。优选的，所述第三凹槽槽底开设有导向槽；所述压紧板靠近第三凹槽槽底的侧壁上固接有导向柱；所述导向柱滑动连接在导向槽内；工作时，在压紧板向第三凹槽挤压移动过程中，设置的导向柱和导向槽起到导向定位作用，防止压紧板移动挤压第一气囊过程中出现偏位，降低压紧板夹持效果。优选的，所述第一空腔内固接有减震膜；工作时，在弧形压合条的第一空腔内设置的减震膜具有弹性力，能够增强弧形压合条对圆柱体弧形表面的挤压力，而且在切削工件发生震动过程中，减震膜能够吸收震动幅度，降低切削工作时震动对工件固定的影响，且在减震膜吸震过程中，自身的震动会带动第一空腔内的空腔的震动起伏，因此时第一气囊处于挤压状态，气体会从出气孔流出，加快加工工件弧形表面气流的流动，对其进行降温。优选的，所述弧形压合条远离压紧板的外侧壁上开设有设置有一组第四凹槽；所述第四凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削工艺的控制系统，其特征在于，该控制系统的操作步骤如下：/nS1：将需要进行曲面切削的圆柱形PEEK材料的工件先放置在数控机床的旋转台上的三爪卡盘上，通过转动三爪卡盘内的推动部，带动卡爪进行固定待加工的工件；/nS2：将数控加工程序载入数控系统，数控系统将加工程序语句译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令，在系统的统一协调下驱动数控机床的各运动部件的适时运动，自动完成对圆柱形工件的表面切削；/nS3：通过反转三爪卡盘内的推动部，带动卡爪远离加工完成的工件，解除工件的固定状态，将工件取出进行清理表面切削碎屑。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削工艺的控制系统，其特征在于，该控制系统的操作步骤如下：
S1：将需要进行曲面切削的圆柱形PEEK材料的工件先放置在数控机床的旋转台上的三爪卡盘上，通过转动三爪卡盘内的推动部，带动卡爪进行固定待加工的工件；
S2：将数控加工程序载入数控系统，数控系统将加工程序语句译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令，在系统的统一协调下驱动数控机床的各运动部件的适时运动，自动完成对圆柱形工件的表面切削；
S3：通过反转三爪卡盘内的推动部，带动卡爪远离加工完成的工件，解除工件的固定状态，将工件取出进行清理表面切削碎屑。


2.一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备，该设备适用于权利要求1中的一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备的控制系统，其特征在于，所述数控机床包括机身(1)；所述机身(1)上设置有切削件(11)；所述机身(1)上设置有旋转台(12)；所述旋转台(12)上固接有三爪卡盘(13)；所述三爪卡盘(13)包括卡盘体(2)和卡爪(21)；所述卡盘体(2)内通过推动部连接卡爪(21)；所述卡爪(21)的夹持面中心处开设有第一凹槽(22)；所述卡爪(21)夹持面上开设有一组第二凹槽(25)，且第二凹槽(25)关于第一凹槽(22)对称分布；所述第一凹槽(22)和第二凹槽(25)槽底均通过弹簧固接有第一移动块(24)，且第一移动块(24)密封滑动连接在第一凹槽(22)和第二凹槽(25)内壁上；所述第一移动块(24)远离第一凹槽(22)槽底的侧壁上固接有一对对称分布的弧形压合条(23)，所述第一移动块(24)远离第二凹槽(25)槽底的侧壁上固接有单个弧形压合条(23)，且弧形压合条(23)关于第一凹槽(22)相互对称分布；所述第一凹槽(22)和第二凹槽(25)之间相互连通。


3.根据权利要求2所述的一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备，其特征在于，所述弧形压合条(23)内设有第一空腔(31)，且弧形压合条(23)远离卡爪(21)夹持面的外侧壁上开设有出气孔(32)，且出气孔(32)和第一空腔(31)相互连通；所述卡爪(21)的夹持面上开设有第三凹槽(34)；所述第三凹槽(34)槽底通过第一气囊(3)固接有压紧板(26)，且压紧板(26)滑动连接在第三凹槽(34)侧壁上；所述第三凹槽(34)开设在压紧板(26)的外侧壁上；所述第一气囊(3)通过软管和所述第一空腔(31)相互连通。


4.根据权利要求3所述的一种用于PEEK材料加工的曲面五轴切削设备，其特征在于，所述第三凹槽(34)槽底开设有导向槽(35)；所述压紧板(26)靠近第三凹槽(34)槽底的侧壁上固接有导向柱(36)；所述导向柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭川竹，
申请(专利权)人：深圳市杰威尔医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44