本发明专利技术公开了一种用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复合数控机床，包括机架、移动工作台、装夹机构、立式钻孔机构、卧式铣削机构和水平钻孔机构；通过移动工作台实现上料、加工和下料工序无需人工操作，使用立式钻孔机构、卧式铣削机构和水平钻孔机构进行支架的加工工序，两个方向的加工在同一复合机床完成，机床工位布置合理，减少了装夹、定位次数，降低生产成本；装夹机构根据开口式薄壁类工件孔多、壁薄易变形的特点，在薄壁结构需压紧的部分使用点接触减少对支架的伤害，同时呈三角形的压紧板布置减少窜动，压紧布置结构稳定；针对开口处刚度差问题，增加支撑单元提高支撑强度，保证工件在加工夹紧过程中无损害和变形。证工件在加工夹紧过程中无损害和变形。证工件在加工夹紧过程中无损害和变形。
【技术实现步骤摘要】
一种用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复合数控机床
[0001]本专利技术属于机械加工的
，特别涉及一种用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复合数控机床。
技术介绍
[0002]支架类零件是机械产品中常用的典型零件之一，支架类零件作为车辆中的关键连接件，主要起支撑定位功能。形状特别其一般均具有一个开口、加工要求复杂一般都需要从多个方向进行加工、孔多、壁薄、精度高、加工易变形、装夹次数多。用普通机床加工时，需要多道工序、采用不同的夹具和设备以实现多个方向的零件加工，同时普通机床不能实现钻铣工序的连续性，并需要在两台机床上分别进行完成，不能连续对零件加工，浪费大量时间，也浪费人力资源，从而导致产品周期长，效率低。
[0003]如图1所示的本支架在制造过程中，根据流水线加工要求，分配到本工序的加工内容有：铣小端两侧两组面，钻一组φ17双层孔，钻2组φ18孔，钻2组φ17孔；加工余量不大于3mm；单件加工时间6min。
技术实现思路
[0004]为解决以上问题，本专利技术提出了一种用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复合数控机床，通过有序高效的钻铣加工，缩短了加工时间，提高了工作效率，获得了更高的经济效益。
[0005]为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复合数控机床，进一步的，包括机架、移动工作台、装夹机构、立式钻孔机构、卧式铣削机构和水平钻孔机构；其中，所述移动工作台安装在机架上；所述移动工作台包括安装台和传动单元；所述安装台连接在所述传动单元上，所述传动单元带动所述安装台在所述机架上沿X轴做往复运动；所述装夹机构安装在所述安装台上，用于装夹所述工件；所述工件包括多个水平薄壁、多个竖直薄壁和主要由两个薄壁组成的开口处；所述装夹机构包括夹具底座、夹紧单元、限位单元和支撑单元；其中，所述夹紧单元安装在所述夹具底座上；所述夹紧单元包括与所述工件的水平薄壁分别点接触的第一压板、第二压板和第三压板；所述第一压板、第二压板和第三压板与所述水平薄壁的三个接触点在水平面上呈三角形；所述限位单元安装在所述夹具底座上，所述限位单元抵靠在所述工件的竖直薄壁上；所述支撑单元伸入所述工件的开口处，支撑开口处的两个薄壁；立式钻孔机构，安装在机架的一端；用于从Z轴方向加工钻孔；卧式铣削机构，安装在所述立式钻孔机构下游端；所述卧式铣削机构设置有多个，以X轴对称安装在所述机架两侧，用于以Z轴为进给方向进行端面铣削；水平钻孔机构，固定安装在所述卧式铣削机构下游端；水平钻孔机构设置有多个，
以X轴对称安装在所述机架两侧，用于从Y轴方向加工钻孔。
[0006]进一步的，所述移动工作台两侧均设置有螺旋排屑器，所述螺旋排屑器位于所述立式钻孔机构、所述卧式铣削机构和所述水平钻孔机构下方，用于收集加工所述工件的废屑并排出。
[0007]进一步的，所述立式钻孔机构，包括第一立柱、第二立柱、龙门式伺服滑台和钻头；其中，所述第一立柱和所述第二立柱对称安装于所述移动工作台的两侧；所述龙门式伺服滑台设置在所述第一立柱和所述第二立柱之间，位于所述移动工作台上方；所述钻头安装在龙门式伺服滑台上；所述龙门式伺服滑台带动所述钻头做Z轴上下移动。
[0008]进一步的，所述立式钻孔机构还包括活动钻套，所述活动钻套设置在所述钻头下方；所述活动钻套包括伸缩组件、钻孔导块和检测单元；其中，所述钻孔导块安装在所述伸缩组件的活动端，所述钻孔导块沿水平方向做直线滑动；所述钻孔导块包括支撑板和导向孔，所述支撑板伸入所述工件的需钻孔的薄壁上方；所述导向孔开设在支撑板上，所述导向孔内安装有钻套；所述检测单元，检测所述钻孔导块的位移位置。
[0009]进一步的，所龙门式伺服滑台与所述钻头之间设置有调整单元，用于调整钻头安装的左右位置；所述调整单元设置在龙门式伺服滑台上；所述调整单元包括调整槽和调整滑块；其中，所述调整槽开设在龙门式伺服滑台用于安装钻头的安装面上；所述调整槽沿水平方向开设；所述调整滑块滑动安装在所述调整槽上，调整滑块设有两个，分别设置在所述钻头的左右两侧。
[0010]进一步的，卧式铣削机构设置有两个，分别安装在所述第一立柱的侧壁上和所述第二立柱的侧壁上；所述第一立柱侧壁上和所述第二立柱侧壁上安装有线性导轨，带动所述卧式铣削机构做Z轴进给运动。
[0011]进一步的，所述夹紧单元还包括对中夹紧部和顶杆，其中，所述对中夹紧部包括第一夹板、第二夹板和双向螺杆，所述第一夹板和第二夹板可移动安装在所述双向螺杆上；所述第一夹板和第二夹板以X轴为对称轴安装在所述工件两侧，沿Y轴相向移动，夹紧所述工件；所述顶杆沿X轴方向直线运动并从X轴方向抵紧所述工件，所述顶杆与所述限位单元对所述工件的施力方向相对。
[0012]进一步的，所述第一压板、所述第二压板和所述第三压板可旋转安装于所述夹具底座上，所述夹具底座的顶面设置有支撑柱钉，所述支撑柱钉与所述第一压板、所述第二压板、所述第三压板对应设置，所述支撑柱钉设置所述工件的下方。
[0013]一种用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复合数控机床的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在工人操作区域将待加工工件安装在装夹机构上；步骤2、通过移动工作台的传动单元，将安装有待加工工件的装夹机构移动到机架最远端的立式钻孔机构的加工工位；步骤3、立式钻孔机构快进、工进，进行钻孔加工；加工结束后，快退至原位；步骤4、通过移动工作台的传动单元，工件进入卧式铣削机构的加工工位；以X轴方向对称安装在所述机架两侧的卧式铣削机构同时开始进行铣削加工；步骤5、铣削加工结束后，卧式铣削机构保持结束位置不变；通过移动工作台的传动单元，工件进入水平钻孔机构的加工工位后，卧式铣削机构回至原位；
步骤6、位于机架一侧的水平钻孔机构启动进行钻孔加工，经过限定时间后启动位于机架另一侧的水平钻孔机构；先启动的水平钻孔机构加工量至需钻孔深度的1/2后退回至原位，后启动的水平钻孔机构将需钻孔钻通后退回至原位；步骤7、通过移动工作台的传动单元，加工完成的工件与装夹机构回至工人操作区域，操作者将加工完成的工件进行卸料操作。
[0014]本专利技术的有益效果如下：第一、通过本专利技术方案的实施，通过移动工作台实现上料、加工和下料工序过程中无需人工操作；使用立式钻孔机构、卧式铣削机构和水平钻孔机构进行支架的加工工序，两个方向的加工在同一复合机床完成，机床工位布置合理，减少了装夹、定位次数，降低生产成本；装夹机构根据开口式薄壁类工件孔多、壁薄易变形的特点，在薄壁结构需压紧的部分使用点接触减少对支架的伤害，同时呈三角形的压板布置减少窜动，压紧布置结构稳定；针对开口处刚度差问题，增加支撑单元提高支撑强度，保证工件在加工夹紧过程中无损害和变形。
[0015]第二、在移动工作台两侧布置螺旋排屑器，方便加工废屑排出。
[0016]第三、为保证刚性，采用了龙门伺服滑台，并采用两侧立柱进行支撑安装，避免通常立式钻床单侧立柱使刀具处于悬臂状态，避免长期使用产生变形，影响加工精度。
[0017]第四、当加工细长本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复合数控机床，其特征在于，包括机架、移动工作台、装夹机构、立式钻孔机构、卧式铣削机构和水平钻孔机构；其中，所述移动工作台安装在机架上；所述移动工作台包括安装台和传动单元；所述安装台连接在所述传动单元上，所述传动单元带动所述安装台在所述机架上沿X轴做往复运动；所述装夹机构安装在所述安装台上，用于装夹所述工件；所述工件包括多个水平薄壁、多个竖直薄壁和主要由两个薄壁组成的开口处；所述装夹机构包括夹具底座、夹紧单元、限位单元和支撑单元；其中，所述夹紧单元安装在所述夹具底座上；所述夹紧单元包括与所述工件的水平薄壁分别点接触的第一压板、第二压板和第三压板；所述第一压板、第二压板和第三压板与所述水平薄壁的三个接触点在水平面上呈三角形；所述限位单元安装在所述夹具底座上，所述限位单元抵靠在所述工件的竖直薄壁上；所述支撑单元伸入所述工件的开口处，支撑开口处的两个薄壁；立式钻孔机构，安装在机架的一端；用于从Z轴方向加工钻孔；卧式铣削机构，安装在所述立式钻孔机构下游端；所述卧式铣削机构设置有多个，以X轴对称安装在所述机架两侧，用于以Z轴为进给方向进行端面铣削；水平钻孔机构，固定安装在所述卧式铣削机构下游端；水平钻孔机构设置有多个，以X轴对称安装在所述机架两侧，用于从Y轴方向加工钻孔。2.根据权利要求1所述的用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复合数控机床，其特征在于，所述移动工作台两侧均设置有螺旋排屑器；所述螺旋排屑器位于所述立式钻孔机构、所述卧式铣削机构和所述水平钻孔机构下方，用于收集加工所述工件的废屑并排出。3.根据权利要求1所述的用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复合数控机床，其特征在于，所述立式钻孔机构，包括第一立柱、第二立柱、龙门式伺服滑台和钻头；其中，所述第一立柱和所述第二立柱对称安装于所述移动工作台的两侧；所述龙门式伺服滑台设置在所述第一立柱和所述第二立柱之间，位于所述移动工作台上方；所述钻头安装在龙门式伺服滑台上；所述龙门式伺服滑台带动所述钻头做Z轴上下移动。4.根据权利要求3所述的用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复合数控机床，其特征在于，所述立式钻孔机构还包括活动钻套，所述活动钻套设置在所述钻头下方；所述活动钻套包括伸缩组件、钻孔导块和检测单元；其中，所述钻孔导块安装在所述伸缩组件的活动端，所述钻孔导块沿水平方向做直线滑动；所述钻孔导块包括支撑板和导向孔，所述支撑板伸入所述工件的需钻孔的薄壁上方；所述导向孔开设在支撑板上，所述导向孔内安装有钻套；所述检测单元，检测所述钻孔导块的位移位置。5.根据权利要求3所述的用于加工开口式薄壁类工件的铣钻复...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春燕，冯偲彬，耿其东，黄彬，耿彬，陆凯，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：
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