CN104759666A - 一种提升工件直角精度的铣削方法 - Google Patents

一种提升工件直角精度的铣削方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种提升工件直角精度的铣削方法，包括以下步骤：提供铣床，提供工件， 将该工件固定在工作台的旋转平台中心；该铣刀进给装置控制铣刀旋转，同时控制铣刀相对工件的进给量，铣削形成相互平行的第一铣削端面，该工件角度调整机构对工件进行第一次角度矫正，该旋转平台驱动工件旋转90°， 该工件角度调整机构对工件第二次角度矫正，该铣刀进给装置控制铣刀旋转，同时控制铣刀相对工件的进给量；本发明的铣削方法提高了铣削加工中的直角精度，提高了加工效率，降低了产品不合格率。

Description

一种提升工件直角精度的铣削方法
技术领域
 本发明涉及一种铣削方法，尤其指一种能共提升工件铣削是直角精度的铣削方法。
背景技术
现有的双面铣床在加工工件的直角端面时，仅依靠工作台的旋转驱动件对工件角度进行调整，因此角度精度较低，为了保证工件的角度精度，需要工人手动测量后进行角度微调，加工效率低，另外，由于工件在加工过程中因振动或定位不稳产生的细微偏移，造成加工尺寸产生误差，造成产品的不合格率增加。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种提升工件直角精度的铣削方法，可提升工件加工过程中的直角精度，同时提高产品的合格率，降低人工成本，提高生产效率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种提升工件直角精度的铣削方法，包括以下步骤：
提供一种双面铣床，该铣床包括机架、工作台、对称设置的铣刀进给装置，该工作台沿第一方向滑动的安装于该机架上，该工作台中心设置旋转平台，该铣刀进给装置沿与第一方向垂直的第二方向设置在机架两侧，所述铣刀进给装置驱动铣刀沿该第二方向运动，该双面铣床还设置有一种工件角度调整机构，该工件角度调整机构为一伸缩式油缸，该工件角度调整机构的缸体与铣刀进给装置固定，该工件调整机构的伸缩杆伸缩方向与第一方向垂直，该伸缩杆前端固定角度调整工具，该角度调整工具包括相互垂直固定的横向挡板与纵向挡板，该横向挡板与第一方向平行，该纵向挡板与第一方向垂直；
提供一个待铣削工件，该工件包括底部、四个侧面及顶部；
将该工件固定在工作台的旋转平台中心；
该工作台沿第一方向驱动工件以预设速度平移，该铣刀进给装置控制铣刀旋转并沿第二方向向工件靠近，同时控制铣刀相对工件的进给量，对工件的两相对端面进行铣削，铣削完成后形成相互平行的第一铣削端面，铣刀进给装置退刀回位；
该工件角度调整机构驱动角度调整工具向工件靠近，使所述横向挡板与该第一铣削端面贴合，进行第一次角度矫正，完成后退回；
该旋转平台驱动工件旋转90°，旋转后；
该工件角度调整机构驱动角度调整工具向工件靠近，使工件的第一铣削端面与纵向挡板贴合，进行第二次角度矫正，完成后退回；
该工作台沿第一方向驱动工件以预设速度平移，该铣刀进给装置控制铣刀旋转并沿第二方向向工件再次靠近，同时控制铣刀相对工件的进给量，对工件的另外两相对端面进行铣削，铣削完成后形成相互平行的第二铣削端面，铣刀进给装置退刀回位。
优选的，该双面铣床包括对刀机构，该对刀机构为伸缩油缸，该伸缩油缸的缸体固定在所述铣刀进给装置侧面，所述对刀机构的伸缩杆伸缩方向与第二方向平行，该伸缩杆前端固定接触板，该伸缩杆后端固定接近环，该对刀机构还包括固定在缸体外的与接近环配合的接近开关，在铣削进给装置对工件进行铣削前，对刀机构驱动接触板与工件端面接触，同时计算接近环与接近开关的相对距离，得出铣刀进给装置驱动铣刀的进给距离及相对工件的进给量。
优选的，所述工件通过一固定装置固定在工作台的旋转平台上，所述固定装置包括龙门架，及龙门架中部横梁上设置的可竖直伸缩的油缸，该油缸的伸缩杆向下伸出将工件下压固定在旋转平台上。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种提升工件直角精度的铣削方法，在铣削过程中代替人工对工件角度进行校正，提高了工件角度的加工精度，提高了铣削加工效率，同时在加工过程中对工件加工尺寸进行测量，避免因工件夹持不稳造成的误差使铣削量过大或过少，降低产品的不合格率。
附图说明
图1是本发明实施例整体结构示意图；
图2是本发明实施例整体结构俯视示意图；
图3是图2的正面结构示意图；
图4-图9是本发明具体实施例原理及工作过程示意图；
图10为本发明的铣削方法作业流程图。
图中标号：100-铣床 1-机架11-导屑通道 12-螺旋输送轴 2-滑轨 3-工作台31-旋转平台 32-卡扣 4-数控铣削装置 41-铣削刀具42-主轴箱 43-进给机构 44支架 5-龙门架 51-转轴 52-竖直支撑杆 53-横梁 54-夹紧油缸 55-卡盘6-工件调整机构 61-油缸缸体 62-伸缩缸 63-横向挡板 64-纵向挡板 7-对刀机构 71-缸体 72-伸缩杆 721、722-伸出端 73-接触板 74-接近环 75-接近开关 N-工件。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
请参阅如图1-图3所示，本发明实施例的铣削方法采用的加工铣床100结构示意，该铣床100包括机架1，工作台3，两铣刀进给装置4，工件角度调整机构6，对刀机构5，数控控制***（图未示），所述工作台3安装在机架1的滑轨2上，所述两铣刀进给装置4分立与工作台两侧，优选的，所述数控铣削装置4放置在铣床机架1的所述滑轨2中部，所述铣刀进给装置4主轴前端的铣削刀具41呈相对放置，所述工件角度调整机构6固定在工作台3一侧的铣刀进给装置4侧面，所述对刀机构7固定在工作台3另一侧的铣刀进给装置4侧面，所述机架1、工作台3、铣刀进给装置4、工件角度调整机构6、对刀机构7与数控控制***均电连接，所述工作台3沿机架1滑轨的滑动方向为第一方向，所述铣刀进给装置4的刀具进给方向为与第一方向垂直的第二方向，如图1所示，所述第一方向为X轴，所述第二方向为Y轴。
其中，所述机架1底部通过地脚螺栓固定在地面，所述机架1上部的滑轨2为水平滑轨，所述铣刀进给装置4下部具有与机架1连接固定的底座44，所述工作台3中部安装旋转平台31，所述工作台3上还安装有龙门架5，所述龙门架5由分立于所述工作台3两端的竖直支撑杆51、52及横梁53组成，所述横梁53与两竖直支撑杆51、52顶端连接，所述横梁53与旋转平台31之间设置竖直的液压夹紧油缸54，所述液压夹紧油缸54的活塞头竖直向下正对所述旋转平台31的中心，所述数控铣削装置4包括由伺服电机驱动的主轴箱42，所述主轴箱42的主轴前端固定铣削刀具41，所述主轴箱42底部设置进给机构43，所述进给机构43底部设置支架44，所述支架44置于地面，所述支架44与所述机架1侧面通过螺栓连接；所述进给机构43通过数控电机驱动主轴箱42进行横向位移，如图1-图3所示，所述工件调整机构6包括固定在所述主轴箱42侧壁的油缸缸体61，所述油缸缸体61中设置可横向伸缩的伸缩缸62，所述伸缩缸62端部固定与所述滑轨2长度方向平行的横向挡板63，所述横向挡板63一端向所述机架1内侧凸出的设置纵向挡板64，所述横向挡板63与纵向挡板64之间夹角90°。
本实施例中，所述工作台3、旋转平台31、数控铣削装置4、工件调整机构6等均通过上述的数控控制***控制
本实施例中，所述工件调整机构6中的横向挡板63和工件N相接触的接触面与工作台3、滑轨2长度方向平行，所述纵向挡板64与横向挡板63之间夹角90°，所述工作台旋转平台31的旋转角度为90°，通过上述装置之间的配合，使工件N切削过程中相邻端面之间的夹角保持较高的精度，加工过程中无需停机，无需采用人工角度精度调整操作，提高了工件加工效率，同时保证了加工精度，降低了工人的工作强度，使方形工件的加工流程更方便。
进一步的，如图1-图3所示，本发明实施例的铣床机架1沿滑轨长度方向的两侧边对称设置截面呈半圆弧形的导屑通道11，所述导屑通道11中均设置由电机驱动旋转的螺旋输送轴12，该螺旋输送轴12用于将铣削过程中产生的碎屑输送至铣床机架1两端，便于工人清理。
进一步的，如图1-4所示，本实施例还包括工件对刀机构7，所述工件对刀机构7固定在所述工件调整机构6对侧数控铣削装置4的主轴箱42侧壁，所述工件对刀机构7包括带伸缩伸缩杆的气缸，所述气缸包括缸体71、及缸体中伸出的伸缩杆72，所述伸缩杆72的伸缩方向与所述工作台3滑动方向垂直，所述伸缩杆72具有伸出所述缸体71两端的伸出端721、722，伸缩杆72靠近所述机架1的伸出端721端部固定接触板73，所述接触板73的接触面与所述滑轨2长度方向平行；伸缩杆72远离所述机架1的伸出端722上套设并固定接近环74，所述接近环74为环状金属环；还包括与所述接近环74配合的接近开关75，所述接近开关75为位置传感器。
本实施例中，通过所述对刀机构7对工件待铣削面进行对刀，再通过控制***控制数控铣削装置4的铣削刀具41进给至既定坐标，对工件N进行铣削，具体原理为，所述对刀机构7的伸缩杆72位于初始位置时，所述伸缩杆72远离机架1的伸出端722上套设的接近环74与接近开关75距离为L1，所述对刀机构7工作时，所述伸缩杆72靠近所述机架1的伸出端721伸长，进而带动接触板73伸出，同时所述接近环74与接近开关75之间距离缩短，当所述接触板73与工件N端面接触时，所述伸缩杆72停止伸出，此时接近环74与接近开关75之间的距离为L2，所述接近环74前后的位置差M=L1-L2，所述接近开关75将该距离变动数值输送至控制***中，然后由所述控制***驱动数控铣削装置4的进给机构43使铣削刀具41到达预定位置并进行切削。
进一步的，如图1-图3所示，本实施例中，所述龙门架5的两竖直支撑杆中一根为可旋转的转轴51的，另一根竖直支撑杆52底部设置大于支撑杆直径的圆形卡盘55，所述工作台3的对应位置设置与所述圆形卡盘54相配合的卡扣32，当需要进行装卸工件的操作时，将所述龙门架5的转轴51带动横梁53及竖直支撑杆52旋转至其他位置，使所述工作台3四周形成较大的空间，便于工人安装或拆卸工件，也便于工人清洗滑轨和工作台上的切削屑，另一方面，也降低了铣床机架的整体长度，降低了制造成本。
需要说明的是，本发明中的铣床机架1、及所述支架44均为整体铸造制造。
参见图4-图9，本铣床对待铣削工件加工时包括如下步骤：
S101：提供一种双面铣床100，包括机架1、工作台3、对称设置的铣刀进给装置4，所述铣刀进给装置4包括铣刀41。本实施方式的铣床100如上文所述；S102：提供一个待铣削工件N，该工件包括底部、四个侧面及顶部；
S103：将该工件N固定在工作台3的旋转平台31中心；
S104：该工作台3沿第一方向驱动工件N以预设速度平移，该铣刀进给装置4控制铣刀41旋转并沿第二方向向工件N靠近，同时控制铣刀41相对工件N的进给量，对工件N的两相对端面进行铣削，铣削完成后形成相互平行的第一铣削端面N1，铣刀进给装置4退刀回位；
S105：该工件角度调整机构6驱动油缸伸缩杆前端的角度调整工具向工件N靠近，使所述横向挡板63与该第一铣削端面N1贴合，进行第一次角度矫正，完成后退回；
S106：该旋转平台驱动工件旋转90°，
S107：该工件角度调整机构6再次驱动油缸伸缩杆前端的角度调整工具向工件N靠近，使工件N的第一铣削端面N1与纵向挡板64贴合，进行第二次角度矫正，完成后退回；
S108：该工作台3沿第一方向X轴驱动工件N以预设速度平移，该铣刀进给装置4控制铣刀41旋转并沿第二方向Y轴向工件N再次靠近，同时控制铣刀41相对工件的进给量，对工件N的另外两相对端面进行铣削，铣削完成后形成相互平行的第二铣削端面N2，铣刀进给装置4退刀回位。
    本实施例中，在加工过程中经过两侧角度校正，所述第一铣削端面N1与第二铣削端面N2之间的90°夹角精度较高。
进一步的，请参阅图1-图3所示，本发明第二实施方式所采用的机床与第一实施方式中的机床相似，不同在于本发明的铣床还包括一个对刀机构7，该对刀机构7为伸缩油缸，该伸缩油缸的缸体71固定在所述铣刀进给装置4侧面，所述对刀机构7的伸缩杆72伸缩方向与第二方向Y轴平行，该伸缩杆72前端固定接触板73，该伸缩杆72后端固定接近环74，该对刀机构7还包括固定在缸体71外的与接近环74配合的接近开关75，在铣削进给装置4对工件N进行铣削前，对刀机构N驱动接触板73与工件N端面接触，同时计算接近环74与接近开关75的相对距离，得出铣刀进给装置4驱动铣刀41的进给距离及相对工件N的进给量。
进一步的，本实施例中，所述工件N通过固定在工作台3的旋转平台31上，还包括龙门架5，所述龙门架5中部横梁53上设置的可竖直伸缩的液压夹紧油缸54，该油缸的伸缩杆向下伸出将工件N下压固定在旋转平台31上，使工件固定更牢固，在加工过程中不会产生位移。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (3)

1.一种提升工件直角精度的铣削方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一种双面铣床，该铣床包括机架、工作台、对称设置的铣刀进给装置，该工作台沿第一方向滑动的安装于该机架上，该工作台中心设置旋转平台，该铣刀进给装置沿与第一方向垂直的第二方向设置在机架两侧，所述铣刀进给装置驱动铣刀沿该第二方向运动，该双面铣床还设置有一种工件角度调整机构，该工件角度调整机构为一伸缩式油缸，该工件角度调整机构的缸体与铣刀进给装置固定，该工件调整机构的伸缩杆伸缩方向与第一方向垂直，该伸缩杆前端固定角度调整工具，该角度调整工具包括相互垂直固定的横向挡板与纵向挡板，该横向挡板与第一方向平行，该纵向挡板与第一方向垂直；
提供一个待铣削工件，该工件包括底部、四个侧面及顶部；
将该工件固定在工作台的旋转平台中心；
该工作台沿第一方向驱动工件以预设速度平移，该铣刀进给装置控制铣刀旋转并沿第二方向向工件靠近，同时控制铣刀相对工件的进给量，对工件的两相对端面进行铣削，铣削完成后形成相互平行的第一铣削端面，铣刀进给装置退刀回位；
该工件角度调整机构驱动角度调整工具向工件靠近，使所述横向挡板与该第一铣削端面贴合，进行第一次角度矫正，完成后退回；
该旋转平台驱动工件旋转90°，旋转后；
该工件角度调整机构驱动角度调整工具向工件靠近，使工件的第一铣削端面与纵向挡板贴合，进行第二次角度矫正，完成后退回；
该工作台沿第一方向驱动工件以预设速度平移，该铣刀进给装置控制铣刀旋转并沿第二方向向工件再次靠近，同时控制铣刀相对工件的进给量，对工件的另外两相对端面进行铣削，铣削完成后形成相互平行的第二铣削端面，铣刀进给装置退刀回位。
2.如权利要求1所述的一种提升工件直角精度的铣削方法，其特征在于，该双面铣床包括对刀机构，该对刀机构为伸缩油缸，该伸缩油缸的缸体固定在所述铣刀进给装置侧面，所述对刀机构的伸缩杆伸缩方向与第二方向平行，该伸缩杆前端固定接触板，该伸缩杆后端固定接近环，该对刀机构还包括固定在缸体外的与接近环配合的接近开关，在铣削进给装置对工件进行铣削前，对刀机构驱动接触板与工件端面接触，同时计算接近环与接近开关的相对距离，得出铣刀进给装置驱动铣刀的进给距离及相对工件的进给量。
3. 如权利要求1所述的一种提升工件直角精度的铣削方法，其特征在于，所述工件通过一固定装置固定在工作台的旋转平台上，所述固定装置包括龙门架，及龙门架中部横梁上设置的可竖直伸缩的油缸，该油缸的伸缩杆向下伸出将工件下压固定在旋转平台上。
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