一种新型数控多面体中心制造技术

一种新型数控多面体中心，包括总机台、数控系统，总机台上设有加工装置、动力装置和冷却装置，加工装置包括加工主轴、工作台和换刀装置，加工主轴与总机台Z轴滑轨滑动连接，加工主轴包括立式主轴头和A轴分度旋转盘，立式主轴头为Z轴方向旋转的回转头，立式主轴头与A轴分度旋转盘连接，工作台包括X轴移动台和回转加工台，回转加工台内包括回转台和C轴旋转盘，C轴旋转盘为沿Z轴方向旋转的旋转盘，回转台底部沿X轴方向与X轴移动台上的滑轨滑动连接，X轴移动台沿Y轴方向与总机台Y轴滑轨滑动连接；加工主轴采用旋转轴和分度轴配合使用，完成五面及多面的一次性加工，多面体的倾斜角度的控制，实现立卧转换功能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型数控多面体中心
本技术涉及机械加工
，特别是涉及一种新型数控多面体中心。
技术介绍
科学技术的迅猛发展以及市场需求的日新月异,使得世界先进制造技术方兴未艾，数控机床行业在这些先进技术的推动下正在朝着高速化、精密化、工能、系统化、工能复合化方向发展。
技术实现思路
目前市场上销售有各种各样的机床加工设备，但最多的还是以普通及单一性的数控设备为主。对于加工复杂箱体零件，需要进行多个面的加工，目前大多数工艺采用进口的卧式加工中心进行多次装夹完成，且卧式加工中心的加工成本较高，且不能对工件完成一次装夹全部加工完成的要求。通常,结构复杂的产品的生产需要经过多道加工工序才能完成,传统的加工手段不仅增加了生产设备的数量和生产厂房的占地面积,也增加了不少生产辅助时间,这大大增加了企业的投入,制约了生产效率的提高。虽然近年来国内很多机床制造厂家对该类机床的研究投入了大量的人力和物力,并且也取得了丰硕的科研成果,但是机床的关键部件和技术仍然依靠国外新型数控多面体中心引进的方式,没有真正摆脱国外的束缚,而且在加工精度和生产效率方面仍旧无法满足造船、军工、汽车、飞机、航空航天等行业的荀刻要求,故对新型数控多面体中心及其相关技术进行更加深入的研究对提升我国制造业的整体水平具有非常重要的意义。
技术实现思路
本技术克服现有技术的不足，可以一次完成多面加工的数控多面体，采用日本FANUC数控系统，结合机械及液压实现对加工件的一次装夹，多面加工的目的。本技术提供了一种新型数控多面体中心，包括总机台、数控系统，所述总机台上设有加工装置、动力装置和冷却装置，所述动力装置给所述加工装置提供动力，所述冷却装置为所述加工装置降温；所述加工装置包括加工主轴、工作台和换刀装置，所述换刀装置与加工主轴连接，所述工作台设于所述加工主轴下方；所述加工主轴与所述总机台Z轴滑轨滑动连接，所述加工主轴包括立式主轴头和A轴分度旋转盘，所述立式主轴头为Z轴方向旋转的回转头，所述立式主轴头与所述A轴分度旋转盘连接，所述A轴分度旋转盘为沿X轴方向旋转的鼠齿盘；所述工作台包括X轴移动台和回转加工台，所述回转加工台内包括回转台和C轴旋转盘，所述回转台底部与C轴旋转盘连接，所述C轴旋转盘为沿Z轴方向旋转的旋转盘，所述回转台底部沿X轴方向与X轴移动台上的滑轨滑动连接，所述X轴移动台沿Y轴方向与总机台Y轴滑轨滑动连接；所述数控系统使用FANUC0iMF数控系统，选配倾斜面及三维坐标转换功能，可控制加工不规则箱体。进一步地，FANUC0iMF数控系统包括伺服HRV控制和力矩双驱动控制，所述伺服HRV控制是实现纳米CNC系统的高速、高精度的伺服控制，所述伺服HRV控制为HRV4控制；所述力矩双驱动控制两个电机，其中一个是主驱动电机，另一个为次驱动电机；所述主驱动电机接收CNC的位置控制指令并实现实时地位置运动与定位，所述次驱动电机接收主驱动电机送来的速度与力矩指令以增加驱动力，两个电机一起驱动给动力装置。进一步地，所述动力装置包括主轴驱动单元、进给单元和刀头电机。进一步地，所述主轴驱动单元为所述加工主轴提供连续输出的高转矩能力和恒功率运行范围，所述加工主轴为高频电主轴，主轴驱动电机与主轴部件集成为一体,无需传动环节。进一步地，所述进给单元包括直线电机、伺服驱动系统和滚动导轨，所述直线电机通过丝杆传动为所述加工主轴和工作台沿XYZ方向滑动提供位移动力，所述滑轨均为滚动导轨，所述直线电机通过传动带传动为所述C轴旋转盘提供旋转动力，伺服驱动系统，采用半闭环伺服系统，具有检测反馈单元，检测单元设置在电机轴或者丝杆转动部件上，对转角的反馈来达到误差的调整的效果，抛开了机械传动系统对伺服系统的影响，使得调试和维护容易。进一步地，所述刀头电机通过平行带传动带动立式主轴头和A轴分度旋转盘旋转，借此带动刀具旋转，达到切削目的，完成复杂加工。进一步地，所述换刀装置包括刀库和换刀臂，所述换刀装置通过与PLC控制伺服电机配合，采用手动一体化触摸屏，通过特定的信号来控制刀库和换刀臂旋转换刀。进一步地，所述冷却装置包括冷却液泵、冷却液箱、冷却液输送及回收装置、冷却液净化装置和主轴的冷却装置，所述主轴冷却装置为环绕主轴的一个温控装置，保证主轴温度的稳定，由冷却液泵将机械能转化成液压能，将控温油经过却装置进行循环，使油温变化始终保持在±5°的范围内。进一步地，所述A轴分度旋转盘工作范围+30度至-120度。进一步地，所述C轴旋转盘为360度回转。与现有技术相比，本技术的有益效果是：（1）加工主轴采用旋转轴和分度轴配合使用，完成五面及多面（倾斜面）的一次性加工，多面体的倾斜角度的控制，实现立卧转换功能，倾斜面加工的实现，在倾斜面上实现平面加工的要求；（2）在原有的立加基础上，将主轴加入A轴分度旋转轴，采用鼠齿盘定位，实现1°定位，重复定位精度要求0.003mm,刚性好，定位及重复定位准确。主轴采用大功率电主轴，减轻机头重量并可实现高速高扭矩；（3）原有X轴基础上增加一个C轴旋转轴，C轴采用任意角度定位，可实现工件的任意角度加工；（4）机床使用FANUCOIMF数控系统，选配倾斜面及三维坐标转换功能，以简化编程，方便操作。适合不规则箱体的加工,提高效率。（5）有自动换刀装置方便自动换刀。附图说明：为了易于说明，本技术由下述的具体实施及附图作以详细描述。图1为本技术立体图；图2为本技术另一角度的立体图；图3为本技术加工区域结构图；图4为技术加工区域另一角度结构图；图5为本技术加工主轴结构图；图6为本技术回转加工台结构图；图7为本技术换刀装置结构图。附图标号总机台（1），换刀装置（2），立式主轴头（3），A轴分度旋转盘（4），X轴移动台（5），回转台（6），C轴旋转盘（7），刀库（8），换刀臂（9），Z轴滑轨（10），X轴移动台滑轨（11），Y轴滑轨（12）。具体实施方式：下面通过结合附图的形式来对本技术的具体实施方式来做进一步的详细的说明，但以下实施例仅列举的是较优选的实施例，其仅起到解释说明的作用来帮助理解本技术，并不能理解为是对本技术作的限定。下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型数控多面体中心，包括总机台（1）、数控系统，其特征在于：所述总机台（1）上设有加工装置、动力装置和冷却装置，所述动力装置给所述加工装置提供动力，所述冷却装置为所述加工装置降温；/n所述加工装置包括加工主轴、工作台和换刀装置（2），所述换刀装置（2）与加工主轴连接，所述工作台设于所述加工主轴下方；/n所述加工主轴与所述总机台（1）Z轴滑轨（10）滑动连接，所述加工主轴包括立式主轴头（3）和A轴分度旋转盘（4），所述立式主轴头（3）为Z轴方向旋转的回转头，所述立式主轴头（3）与所述A轴分度旋转盘（4）连接，所述A轴分度旋转盘（4）为沿X轴方向旋转的鼠齿盘；/n所述工作台包括X轴移动台（5）和回转加工台，所述回转加工台内包括回转台（6）和C轴旋转盘（7），所述回转台（6）底部与C轴旋转盘（7）连接，所述C轴旋转盘（7）为沿Z轴方向旋转的旋转盘，所述回转台（6）底部沿X轴方向与X轴移动台滑轨（11）滑动连接，所述X轴移动台（5）沿Y轴方向与总机台（1）Y轴滑轨（12）滑动连接；/n所述数控系统使用FANUC 0i MF数控系统，选配倾斜面及三维坐标转换功能，可控制加工不规则箱体。/n...

【技术特征摘要】
1.一种新型数控多面体中心，包括总机台（1）、数控系统，其特征在于：所述总机台（1）上设有加工装置、动力装置和冷却装置，所述动力装置给所述加工装置提供动力，所述冷却装置为所述加工装置降温；
所述加工装置包括加工主轴、工作台和换刀装置（2），所述换刀装置（2）与加工主轴连接，所述工作台设于所述加工主轴下方；
所述加工主轴与所述总机台（1）Z轴滑轨（10）滑动连接，所述加工主轴包括立式主轴头（3）和A轴分度旋转盘（4），所述立式主轴头（3）为Z轴方向旋转的回转头，所述立式主轴头（3）与所述A轴分度旋转盘（4）连接，所述A轴分度旋转盘（4）为沿X轴方向旋转的鼠齿盘；
所述工作台包括X轴移动台（5）和回转加工台，所述回转加工台内包括回转台（6）和C轴旋转盘（7），所述回转台（6）底部与C轴旋转盘（7）连接，所述C轴旋转盘（7）为沿Z轴方向旋转的旋转盘，所述回转台（6）底部沿X轴方向与X轴移动台滑轨（11）滑动连接，所述X轴移动台（5）沿Y轴方向与总机台（1）Y轴滑轨（12）滑动连接；
所述数控系统使用FANUC0iMF数控系统，选配倾斜面及三维坐标转换功能，可控制加工不规则箱体。


2.根据权利要求1所述的新型数控多面体中心，其特征在于：FANUC0iMF数控系统包括伺服HRV控制和力矩双驱动控制，所述伺服HRV控制是实现纳米CNC系统的高速、高精度的伺服控制，所述伺服HRV控制为HRV4控制；所述力矩双驱动控制两个电机，其中一个是主驱动电机，另一个为次驱动电机；所述主驱动电机接收CNC的位置控制指令并实现实时地位置运动与定位，所述次驱动电机接收主驱动电机送来的速度与力矩指令以增加驱动力，两个电机一起驱动给动力装置。


3.根据权利要求1所述的新型数控多面体中心，其特征在于：所述动力装置包括主轴驱动单元、进给单元和刀头电机。

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建香，姜莹，姜忠昱，徐一凡，于海，
申请(专利权)人：烟台工程职业技术学院烟台市技师学院，
类型：新型
国别省市：山东;37