CN107009149B - 带电主轴的车铣复合中心及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带电主轴的车铣复合中心及其加工方法，其中，带电主轴的车铣复合中心包括：夹紧平台，其设置于加工平面上；铣削驱动设备，其位于夹紧后待加工配件的一端；铣刀，其与铣削驱动设备连接且向待加工配件延伸；三个Y电动缸，其立于加工平面上；X电动缸，其与三个Y电动缸的活塞均固定；第一扫描单元，其设置于铣削驱动设备与夹紧后待加工配件之间；第二扫描单元，其设置于夹紧平台远离铣刀一侧，且能拍摄夹紧后待加工配件远离铣刀的端面；以及计算机。该带电主轴的车铣复合中心及其加工方法解决了因待加工配件的中心线难以确定而导致对该为圆柱体结构的待加工配件侧面车铣精度低的问题。

Description

带电主轴的车铣复合中心及其加工方法

技术领域

本发明涉及加工车床，具体涉及一种带电主轴的车铣复合中心及其加工方法。

背景技术

中国专利公开一种公告号为CN104942346A的钢轨铣削作业控制***，该***包括：铣盘，通过铣盘框架设置在钢轨铣削作业车的中下部，能在Z轴电机的带动下实现垂向定位，并在Y轴电机的带动下实现侧向定位，在主轴电机的带动下实现旋转，从而在作业行走时实现钢轨铣削作业；Z向升降油缸，固定端设置在所述钢轨铣削作业车下方的Y向导轨底部，所述Z向升降油缸的活动端与所述铣盘框架连接，所述Z向升降油缸能与所述铣盘在沿垂向上下运动；定位靴，设置在所述Z向升降油缸的固定端的后下方，用于实现所述铣盘的垂向定位；弦线传感器，一端设置在所述铣盘框架的上部，另一端与所述Z向升降油缸的固定端相连，用于测量所述Z向升降油缸的位移；角度传感器，设置在所述铣盘的下部，能与所述的铣盘同步运动；侧向定位传感器，通过所述固定装置与所述铣盘相连，用于实现所述铣盘的侧向定位。虽然该***一定程度上实现了铣削作业过程中对铣盘的工作状态的监控，但是该***仍然存在的缺点为：

1)当圆柱体的配件需要对其侧面进行车铣时，此控制***控制下的车铣复合中心对该配件的加工精度仍然很低，由于控制***仅对铣盘的工作状态进行测定，并没有对实际配件的外形进行检测，每个配件在铸造等工艺后得到的初成品表面并不是规则的，为了消除该配件的粗糙度，所以需要对该配件的侧面进行车铣，以消除其外表面的不平整处，而该控制***并不能对每个配件的情况进行检测，因此其加工精度很低；

2)再加上，每个配件均有穿过其底面的中心线，由于每个配件的尺寸不一定，因此当夹具夹紧后，每个配件的中心线相对铣刀的位置也是不一定的，这也会造成加工时难以确定待加工配件的中心线的问题，给加工精度进一步带来误差。

发明内容

本发明提供了一种带电主轴的车铣复合中心及其加工方法，解决了因待加工配件的中心线难以确定而导致对该为圆柱体结构的待加工配件侧面车铣精度低的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明首先提出了一种带电主轴的车铣复合中心加工方法，包括：

S1、第一次将待加工配件夹紧在夹紧平台上，待加工配件被分为第一段和第二段，此时第一段靠近铣刀，且夹紧后待加工配件的中心线与加工平面平行；

S2、待加工配件第一段的铣削；S21、第一扫描单元扫描位于夹紧平台上的待加工配件第一段的端面，并将获得第一扫描数据传送给计算机；S22、计算机根据第一扫描数据显示出第一扫描图片，以第一扫描图片的中心为原点(0，0)，同时在第一扫描图片上显示出水平方向上的X轴和竖直方向上的Y轴；S23、操作者通过鼠标点击方式在第一扫描图片中找出位于待加工配件第一段的端面边缘的15个点，且所述15个点位于Y轴上方，计算机获得15个点的坐标(x_i，y_j)，其中1≤i≤15，1≤j≤15；S24、计算机根据公式式中R为待加工配件的半径，a和b为常数，拟合计算得到误差最小的a和b，进而得到待加工配件靠近铣刀的端面圆心(a,b)；S25、通过X电动缸使得铣刀在X轴方向移动距离a，通过三个Y电动缸使得铣刀和X电动缸均在Y轴方向移动距离b，以使铣刀环绕中心与待加工配件的中心线对准；S26、启动铣削驱动设备，使得铣刀在待加工配件外周铣削，实现对待加工配件的第一段铣削；

S3、第二次将待加工配件夹紧在夹紧平台上，此时第二段靠近铣刀，且夹紧后待加工配件的中心线与加工平面平行；

S4、待加工配件第二段的铣削；S41、第二扫描单元扫描位于夹紧平台上的待加工配件第二段的端面，并将获得第二扫描数据传送给计算机；S42、计算机根据第二扫描数据显示出第二扫描图片，以第二扫描图片的中心为原点(0，0)，同时在第一扫描图片上显示出水平方向上的X轴和竖直方向上的Y轴；S43、操作者通过鼠标点击方式在第二扫描图片中找出位于待加工配件第一段的端面边缘的15个点，且所述15个点位于Y轴上方，计算机获得15个点的坐标(x_i，y_j)，其中1≤i≤15，1≤j≤15；S44、计算机根据公式式中R为待加工配件的半径，a'和b'为常数，拟合计算得到误差最小的a'和b'，进而得到待加工配件靠近铣刀的端面圆心(a',b')；S45、通过X电动缸使得铣刀在X轴方向移动距离a'，通过三个Y电动缸使得铣刀和X电动缸均在Y轴方向移动距离b'，以使铣刀环绕中心与待加工配件的中心线对准；S46、启动铣削驱动设备，使得铣刀在待加工配件外周铣削，实现对待加工配件的第二段铣削。

优选的是，进行步骤S2前，在待加工配件的两个端面上喷涂石膏粉。

优选的是，进行步骤S2前，在待加工配件靠近夹具处缠绕第一黑带，第一黑带位于夹具靠近铣刀一侧，第一黑带缠绕在待加工配件第二段上。

优选的是，进行步骤S4前，在待加工配件靠近夹具处缠绕第二黑带，且第二黑带位于夹具靠近铣刀第二扫描单元一侧，第二黑带缠绕在待加工配件第一段上。

本发明还提出了一种使用上述带电主轴的车铣复合中心加工方法的带电主轴的车铣复合中心，包括：夹紧平台，其设置于加工平面上，夹紧平台用于夹紧待加工配件，且夹紧后待加工配件的中心线与加工平面平行；铣削驱动设备，其位于夹紧后待加工配件的一端；铣刀，其与铣削驱动设备连接且向待加工配件延伸；三个Y电动缸，其立于加工平面上，且三个Y电动缸的驱动方向均与加工平面垂直；X电动缸，其与三个Y电动缸的活塞均固定，且X电动缸的驱动方向与加工平面平行，三个Y电动缸的驱动方向以及X电动缸的驱动方向均与夹紧后待加工配件的中心线垂直；第一扫描单元，其设置于铣削驱动设备与夹紧后待加工配件之间，且能拍摄夹紧后待加工配件靠近铣刀的端面；第二扫描单元，其设置于夹紧平台远离铣刀一侧，且能拍摄夹紧后待加工配件远离铣刀的端面，第一扫描单元所在位置和第二扫描单元所在位置之间连线与夹紧后待加工配件中心线平行；以及计算机，铣削驱动设备、三个Y电动缸、X电动缸、第一扫描单元以及第二扫描单元均连接至计算机。

优选的是，在加工平面上设置有安放座，安装座内放置有用于装石膏粉的喷雾瓶。

优选的是，还包括标定机构，标定机构包括：标定座，其设置于夹紧平台旁；转动杆，其一端通过两转动轴与标定座转动连接；挤压杆，其穿过转动杆远离标定座的端部，挤压杆与夹紧后待加工配件的中心线平行；安装盘，其与挤压杆远离夹紧平台的端部固定；压紧弹簧，其一端与转动杆固定，其另一端与安装盘固定，挤压杆穿过压紧弹簧的中心线，在压紧弹簧的作用下能够将挤压杆未设置安装盘的端面压紧在夹紧后待加工配件远离铣刀的端面上；锤体，其通过悬吊绳与挤压杆未设置安装盘的端面中心固定；以及限转机构，其包括：触发杆、第一限转环、第二限转环、第一限转齿轮、第二限转齿轮以及限转弹簧，在标定座上开设有将一转动轴与外界连通的第一限转腔，在位于第一限转腔的转动轴上开设有与第一限转腔连通的第二限转腔，在第二限转腔底面开设有第一导向孔，第一限转腔、第二限转腔以及第一导向孔内穿梭有触发杆，触发杆位于第一导向孔内的端部通过限转弹簧与第一导向孔底面固定，第一限转环设置于第一限转腔内，触发杆穿过第一限转环且触发杆上设置有能与第一限转环内壁啮合的第一限转齿轮，第二限转环设置于第二限转腔内，触发杆穿过第二限转环且触发杆上设置有能与第二限转环内壁啮合的第二限转齿轮，限转弹簧处于自然伸长长度时第一限转齿轮和第二限转齿轮分别与第一限转环和第二限转环啮合，当挤压触发杆时能使第一限转齿轮和第二限转齿轮分别与第一限转环和第二限转环脱离。

优选的是，还包括第一黑带和第二黑带，第一黑带一端固定于加工平面上且位于第一扫描单元与夹紧平台之间，第二黑带一端固定于加工平面上且位于夹紧平台与第二扫描单元之间，第一黑带未连接加工平面的端部以及第二黑带未连接加工平面的端部分别卷积在两卷积筒内；每个卷积筒均包括卷积壳体、中心轴、隔离筒、卷簧以及转动筒，卷积壳体内设置有卷积腔，卷积腔内壁中心立有中心轴，中心轴外设置有固定外卷积腔内壁上的隔离筒，隔离筒外设置有能转动的转动筒，卷簧内端卷积在中心轴上，卷簧另一端穿出隔离筒与转动筒固定，第一黑带或第二黑带未连接加工平面的端部卷积在转动筒外；两卷积筒外壁均设置有卡块，在加工平面上开设有两个卡孔，两卡块能分别卡置于两个卡孔内，在加工平面上开设位于两卡孔旁一按动孔，按动块能滑动地设置于按动孔内，每一卡孔处均设置有一卡舍，每个卡块均开设有卡槽，每个卡块插进卡孔内后卡舍均能卡入卡槽内，每一卡孔均通过一通孔与按动孔连通，卡舍设置于通孔内，通孔靠近卡孔的段部为第二导向孔，通孔靠近按动孔的端部为触动孔，触动孔的直径大于导向孔的直径，卡舍靠近按动块的端部转动连接有转动轮，卡舍通过转动轮与卡块接触，在按动块上开设有面向两卡舍的缩入槽，每一卡舍上均设置有安装环，每一卡舍均穿过有连接与安装环与触动孔内壁之间的卡紧弹簧，按动块通过按动弹簧与按动孔底面连接，当无外力挤压按动块时在按动弹簧的作用下转动轮与缩入槽边缘接触；当挤压按动块时转动轮能缩入缩入槽内且卡舍能远离卡孔。

优选的是，在按动孔内还设置有导向筒和导向杆，导向筒立于按动孔底面上，导向杆滑动地穿梭于导向筒内，导向杆位于导向筒外的端部与按动块底面固定。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

在对待加工配件进行铣削时，需要对待加工配件侧壁磨平，工作过程中铣刀自转且围绕待加工配件的外壁行走，而能实现铣刀这样运作的铣削驱动设备是常见的，这里不再赘述，通过设置第一扫描单元和第二扫描单元，实现了拍摄到待加工配件的第一扫描照片和第二扫描照片，进而通过人工形式在计算机上寻找位于端面边缘上点儿，为后续寻找到待加工配件的端面中心奠定了条件，进而计算机计算出了待加工配件的端面中心，并通过Y电动缸和X电动缸调整了铣刀围绕的行走的中心线，实现了铣刀围绕的行走的中心线与待加工配件的中心线在一条直线上，解决了因待加工配件的中心线难以确定而导致对该为圆柱体结构的待加工配件侧面车铣精度低的问题。

附图说明

图1为带电主轴的车铣复合中心的俯视图；

图2为图1中标定机构的主视图；

图3为图2中限位机构处的A-A剖视图；

图4为图1中卡孔和按动块处的B-B剖视图。

具体实施方式

本实施例首先提出了一种带电主轴的车铣复合中心加工方法，包括：

S1、第一次将待加工配件夹紧在夹紧平台上，待加工配件被分为第一段和第二段，此时第一段靠近铣刀，且夹紧后待加工配件的中心线与加工平面平行；

S2、待加工配件第一段的铣削；S21、第一扫描单元扫描位于夹紧平台上的待加工配件第一段的端面，并将获得第一扫描数据传送给计算机；S22、计算机根据第一扫描数据显示出第一扫描图片，以第一扫描图片的中心为原点(0，0)，同时在第一扫描图片上显示出水平方向上的X轴和竖直方向上的Y轴；S23、操作者通过鼠标点击方式在第一扫描图片中找出位于待加工配件第一段的端面边缘的15个点，且所述15个点位于Y轴上方，计算机获得15个点的坐标(x_i，y_j)，其中1≤i≤15，1≤j≤15；S24、计算机根据公式式中R为待加工配件的半径，a和b为常数，拟合计算得到误差最小的a和b，进而得到待加工配件靠近铣刀的端面圆心(a,b)；S25、通过X电动缸使得铣刀在X轴方向移动距离a，通过三个Y电动缸使得铣刀和X电动缸均在Y轴方向移动距离b，以使铣刀环绕中心与待加工配件的中心线对准；S26、启动铣削驱动设备，使得铣刀在待加工配件外周铣削，实现对待加工配件的第一段铣削；

S3、第二次将待加工配件夹紧在夹紧平台上，此时第二段靠近铣刀，且夹紧后待加工配件的中心线与加工平面平行；

S4、待加工配件第二段的铣削；S41、第二扫描单元扫描位于夹紧平台上的待加工配件第二段的端面，并将获得第二扫描数据传送给计算机；S42、计算机根据第二扫描数据显示出第二扫描图片，以第二扫描图片的中心为原点(0，0)，同时在第一扫描图片上显示出水平方向上的X轴和竖直方向上的Y轴；S43、操作者通过鼠标点击方式在第二扫描图片中找出位于待加工配件第一段的端面边缘的15个点，且所述15个点位于Y轴上方，计算机获得15个点的坐标(x_i，y_j)，其中1≤i≤15，1≤j≤15；S44、计算机根据公式式中R为待加工配件的半径，a'和b'为常数，拟合计算得到误差最小的a'和b'，进而得到待加工配件靠近铣刀的端面圆心(a',b')；S45、通过X电动缸使得铣刀在X轴方向移动距离a'，通过三个Y电动缸使得铣刀和X电动缸均在Y轴方向移动距离b'，以使铣刀环绕中心与待加工配件的中心线对准；S46、启动铣削驱动设备，使得铣刀在待加工配件外周铣削，实现对待加工配件的第二段铣削。

为了避免在拍摄时因待加工配件反光而导致拍摄后端面边缘点难以寻找，进行步骤S2前，在待加工配件的两个端面上喷涂石膏粉。石膏粉为白色的，其不具有反光的特征，因此拍摄后能够提高端面边缘在第一扫描照片中出现的几率，提高手动点击端面边缘点的几率。

为了避免因为加工处拍摄时背景颜色与待加工配件端面颜色的区别不大而导致得到的第一扫描照片中端面边缘不清晰，进行步骤S2前，在待加工配件靠近夹具处缠绕第一黑带，第一黑带位于夹具靠近铣刀一侧，第一黑带缠绕在待加工配件第二段上。

为了避免因为加工处拍摄时背景颜色与待加工配件端面颜色的区别不大而导致得到的第二扫描照片中端面边缘不清晰，进行步骤S4前，在待加工配件靠近夹具处缠绕第二黑带，且第二黑带位于夹具靠近铣刀第二扫描单元一侧，第二黑带缠绕在待加工配件第一段上。

本实施例还提出了一种使用上述带电主轴的车铣复合中心加工方法的带电主轴的车铣复合中心，包括：夹紧平台1，其设置于加工平面上，夹紧平台1用于夹紧待加工配件，且夹紧后待加工配件的中心线与加工平面平行；铣削驱动设备2，其位于夹紧后待加工配件的一端；铣刀3，其与铣削驱动设备2连接且向待加工配件延伸；三个Y电动缸4，其立于加工平面上，且三个Y电动缸4的驱动方向均与加工平面垂直；X电动缸5，其与三个Y电动缸4的活塞均固定，且X电动缸5的驱动方向与加工平面平行，三个Y电动缸4的驱动方向以及X电动缸5的驱动方向均与夹紧后待加工配件的中心线垂直；第一扫描单元6，其设置于铣削驱动设备2与夹紧后待加工配件之间，且能拍摄夹紧后待加工配件靠近铣刀3的端面；第二扫描单元7，其设置于夹紧平台1远离铣刀3一侧，且能拍摄夹紧后待加工配件远离铣刀3的端面，第一扫描单元6所在位置和第二扫描单元7所在位置之间连线与夹紧后待加工配件中心线平行；以及计算机，铣削驱动设备2、三个Y电动缸4、X电动缸5、第一扫描单元6以及第二扫描单元7均连接至计算机。

为了方便拿取喷雾瓶，以方便处理过程中对待加工配件的端面进行喷涂，以避免因金属制作的待加工配件的端面，在加工平面上设置有安放座81，安装座内放置有用于装石膏粉的喷雾瓶82。

为了方便在夹紧待加工配件时待加工配件夹紧后中心线与加工平面平行，该带电主轴的车铣复合中心还包括标定机构8，标定机构8包括：标定座83，其设置于夹紧平台1旁；转动杆84，其一端通过两转动轴831与标定座83转动连接；挤压杆85，其穿过转动杆84远离标定座83的端部，挤压杆85与夹紧后待加工配件的中心线平行；安装盘86，其与挤压杆85远离夹紧平台1的端部固定；压紧弹簧87，其一端与转动杆84固定，其另一端与安装盘86固定，挤压杆85穿过压紧弹簧87的中心线，在压紧弹簧87的作用下能够将挤压杆85未设置安装盘86的端面压紧在夹紧后待加工配件远离铣刀3的端面上；锤体88，其通过悬吊绳89与挤压杆85未设置安装盘86的端面中心固定；以及限转机构80，其包括：触发杆801、第一限转环802、第二限转环803、第一限转齿轮804、第二限转齿轮805以及限转弹簧806，在标定座83上开设有将一转动轴831与外界连通的第一限转腔，在位于第一限转腔的转动轴831上开设有与第一限转腔连通的第二限转腔，在第二限转腔底面开设有第一导向孔，第一限转腔、第二限转腔以及第一导向孔内穿梭有触发杆801，触发杆801位于第一导向孔内的端部通过限转弹簧806与第一导向孔底面固定，第一限转环802设置于第一限转腔内，触发杆801穿过第一限转环802且触发杆801上设置有能与第一限转环802内壁啮合的第一限转齿轮804，第二限转环803设置于第二限转腔内，触发杆801穿过第二限转环803且触发杆801上设置有能与第二限转环803内壁啮合的第二限转齿轮805，限转弹簧806处于自然伸长长度时第一限转齿轮804和第二限转齿轮805分别与第一限转环802和第二限转环803啮合，当挤压触发杆801时能使第一限转齿轮804和第二限转齿轮805分别与第一限转环802和第二限转环803脱离。标定时，首先按动触发杆801，使得第一限转齿轮804和第二限转齿轮805分别与第一限转环802和第二限转环803脱离，然后，转动转动杆84，同时劳动挤压杆85使得挤压杆85远离待加工配件，进而实现转动杆84转向至夹紧后待加工配件的端面处，当挤压杆85转动至待加工配件的端面处时，松开挤压杆85，在压紧弹簧87的作用下，挤压杆85压紧在待加工配件的端面上，使得悬吊绳89能够与待加工配件的端面紧贴；再后，使得锤体88自然下垂，观看悬吊绳89位于挤压杆85为的段部是否紧贴在待加工配件的端面上，挤压杆85的直径小于待加工配件的直径，加工平面位于水平面上，那么当待加工配件的端面位于竖直方向上时，待加工配件的中心线也就与加工平面平行了，进而方便了夹紧时对待加工配件的位置进行标定，若位置不准确，就在夹紧平台1支撑待加工配件的位置垫上布，使得其准确，就能在铣削时保证铣刀3围绕的中心线与待加工配件的中心线平行，提高了加工精度。

为了方便缠绕第一黑带和第二黑带，该带电主轴的车铣复合中心还包括第一黑带(图中未示)和第二黑带(图中未示)，第一黑带一端固定于加工平面上且位于第一扫描单元6与夹紧平台1之间，第二黑带一端固定于加工平面上且位于夹紧平台1与第二扫描单元7之间，此设计，使得第一黑带和第二黑带的一端均实现了固定，避免在缠绕第一黑带和第二黑带时还需要固定第一黑带和第二黑带的内端，第一黑带未连接加工平面的端部以及第二黑带未连接加工平面的端部分别卷积在两卷积筒91内；每个卷积筒91均包括卷积壳体911、中心轴(图中未示)、隔离筒(图中未示)、卷簧(图中未示)以及转动筒(图中未示)，卷积壳体911内设置有卷积腔，卷积腔内壁中心立有中心轴，中心轴外设置有固定外卷积腔内壁上的隔离筒，隔离筒外设置有能转动的转动筒，卷簧内端卷积在中心轴上，卷簧另一端穿出隔离筒与转动筒固定，第一黑带或第二黑带未连接加工平面的端部卷积在转动筒外，此设计实现第一黑带和第二黑带在缠绕后能自动绷紧且第一黑带和第二黑带能在不使用时进行收好，在卷簧的作用下第一黑带和第二黑带始终有被收集入卷积筒91内的趋势，因此在第一黑带和第二黑带不使用时能够自动缩入至卷积筒91内，在第一黑带和第二黑带缠绕时现将第一黑带和第二黑带从卷积筒91内拉出，然后缠绕在待加工配件上，然后将卡块***至卡孔内，卷积筒91内卷簧始终有将第一黑带和第二黑带卷入的趋势，因此卡块***后能够将第一黑带和第二黑带绷紧，避免第一黑带和第二黑带缠绕后松散，使得第一黑带和第二黑带紧贴在待加工配件上，以突出在第一扫描照片和第二扫描照片中待加工配件的端面的边缘，提高认为点击边缘上的点的精确度；两卷积筒91外壁均设置有卡块92，在加工平面上开设有两个卡孔921，两卡块92能分别卡置于两个卡孔921内，在加工平面上开设位于两卡孔921旁一按动孔，按动块922能滑动地设置于按动孔内，每一卡孔921处均设置有一卡舍923，每个卡块92均开设有卡槽，每个卡块92插进卡孔921内后卡舍923均能卡入卡槽内，每一卡孔921均通过一通孔与按动孔连通，卡舍923设置于通孔内，通孔靠近卡孔921的段部为第二导向孔，通孔靠近按动孔的端部为触动孔，触动孔的直径大于导向孔的直径，卡舍923靠近按动块922的端部转动连接有转动轮924，卡舍923通过转动轮924与卡块92接触，在按动块922上开设有面向两卡舍923的缩入槽，每一卡舍923上均设置有安装环925，每一卡舍923均穿过有连接与安装环925与触动孔内壁之间的卡紧弹簧926，按动块922通过按动弹簧与按动孔底面连接，当无外力挤压按动块922时在按动弹簧927的作用下转动轮924与缩入槽边缘接触；当挤压按动块922时转动轮924能缩入缩入槽内且卡舍923能远离卡孔921。在卡块92卡入至卡孔921前按动按动块922，使得卡舍923缩入至若如槽内，为卡块92的***提供了空间，在卡块92***后，松开按动块922，使得按动块922在按动弹簧927的作用下回位，按动块922将卡舍923挤入至卡孔921内，实现卡紧，避免在卷簧的作用下卡块92滑出。方便了固定和松开卡块92。

为了避免在按动按动块922时按动块922在按动孔内出现晃动情况，在按动孔内还设置有导向筒928和导向杆929，导向筒928立于按动孔底面上，导向杆929滑动地穿梭于导向筒928内，导向杆929位于导向筒928外的端部与按动块922底面固定。实现了按动块922的移动的导向，避免了按动块922与按动孔内壁摩擦而损坏，延长了使用寿命。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种带电主轴的车铣复合中心加工方法，其特征在于，包括：

S1、第一次将待加工配件夹紧在夹紧平台上，待加工配件被分为第一段和第二段，此时第一段靠近铣刀，且夹紧后待加工配件的中心线与加工平面平行；

S2、待加工配件第一段的铣削；

S21、第一扫描单元扫描位于夹紧平台上的待加工配件第一段的端面，并将获得第一扫描数据传送给计算机；

S22、计算机根据第一扫描数据显示出第一扫描图片，以第一扫描图片的中心为原点(0，0)，同时在第一扫描图片上显示出水平方向上的X轴和竖直方向上的Y轴；

S23、操作者通过鼠标点击方式在第一扫描图片中找出位于待加工配件第一段的端面边缘的15个点，且所述15个点位于Y轴上方，计算机获得15个点的坐标(x_i，y_j)，其中1≤i≤15，1≤j≤15；

S24、计算机根据公式式中R为待加工配件的半径，a和b为常数，拟合计算得到误差最小的a和b，进而得到待加工配件靠近铣刀的端面圆心(a,b)；

S25、通过X电动缸使得铣刀在X轴方向移动距离a，通过三个Y电动缸使得铣刀和X电动缸均在Y轴方向移动距离b，以使铣刀环绕中心与待加工配件的中心线对准；

S26、启动铣削驱动设备，使得铣刀在待加工配件外周铣削，实现对待加工配件的第一段铣削；

S3、第二次将待加工配件夹紧在夹紧平台上，此时第二段靠近铣刀，且夹紧后待加工配件的中心线与加工平面平行；

S4、待加工配件第二段的铣削；

S41、第二扫描单元扫描位于夹紧平台上的待加工配件第二段的端面，并将获得第二扫描数据传送给计算机；

S42、计算机根据第二扫描数据显示出第二扫描图片，以第二扫描图片的中心为原点(0，0)，同时在第一扫描图片上显示出水平方向上的X轴和竖直方向上的Y轴；

S43、操作者通过鼠标点击方式在第二扫描图片中找出位于待加工配件第一段的端面边缘的15个点，且所述15个点位于Y轴上方，计算机获得15个点的坐标(x_i，y_j)，其中1≤i≤15，1≤j≤15；

S44、计算机根据公式式中R为待加工配件的半径，a'和b'为常数，拟合计算得到误差最小的a'和b'，进而得到待加工配件靠近铣刀的端面圆心(a',b')；

S45、通过X电动缸使得铣刀在X轴方向移动距离a'，通过三个Y电动缸使得铣刀和X电动缸均在Y轴方向移动距离b'，以使铣刀环绕中心与待加工配件的中心线对准；

S46、启动铣削驱动设备，使得铣刀在待加工配件外周铣削，实现对待加工配件的第二段铣削。

2.根据权利要求1所述的带电主轴的车铣复合中心加工方法，其特征在于，进行步骤S2前，在待加工配件的两个端面上喷涂石膏粉。

3.根据权利要求1所述的带电主轴的车铣复合中心加工方法，其特征在于，进行步骤S2前，在待加工配件靠近夹具处缠绕第一黑带，第一黑带位于夹具靠近铣刀一侧，第一黑带缠绕在待加工配件第二段上。

4.根据权利要求1至3任一所述的带电主轴的车铣复合中心加工方法，其特征在于，进行步骤S4前，在待加工配件靠近夹具处缠绕第二黑带，且第二黑带位于夹具靠近铣刀第二扫描单元一侧，第二黑带缠绕在待加工配件第一段上。

5.一种使用如权利要求1所述的带电主轴的车铣复合中心加工方法的带电主轴的车铣复合中心，其特征在于，包括：

夹紧平台，其设置于加工平面上，夹紧平台用于夹紧待加工配件，且夹紧后待加工配件的中心线与加工平面平行；

铣削驱动设备，其位于夹紧后待加工配件的一端；

铣刀，其与铣削驱动设备连接且向待加工配件延伸；

三个Y电动缸，其立于加工平面上，且三个Y电动缸的驱动方向均与加工平面垂直；

X电动缸，其与三个Y电动缸的活塞均固定，且X电动缸的驱动方向与加工平面平行，三个Y电动缸的驱动方向以及X电动缸的驱动方向均与夹紧后待加工配件的中心线垂直；

第一扫描单元，其设置于铣削驱动设备与夹紧后待加工配件之间，且能拍摄夹紧后待加工配件靠近铣刀的端面；

第二扫描单元，其设置于夹紧平台远离铣刀一侧，且能拍摄夹紧后待加工配件远离铣刀的端面，第一扫描单元所在位置和第二扫描单元所在位置之间连线与夹紧后待加工配件中心线平行；以及

计算机，铣削驱动设备、三个Y电动缸、X电动缸、第一扫描单元以及第二扫描单元均连接至计算机。

6.根据权利要求5所述的带电主轴的车铣复合中心，其特征在于，在加工平面上设置有安放座，安装座内放置有用于装石膏粉的喷雾瓶。

7.根据权利要求5所述的带电主轴的车铣复合中心，其特征在于，还包括标定机构，标定机构包括：

标定座，其设置于夹紧平台旁；

转动杆，其一端通过两转动轴与标定座转动连接；

挤压杆，其穿过转动杆远离标定座的端部，挤压杆与夹紧后待加工配件的中心线平行；

安装盘，其与挤压杆远离夹紧平台的端部固定；

压紧弹簧，其一端与转动杆固定，其另一端与安装盘固定，挤压杆穿过压紧弹簧的中心线，在压紧弹簧的作用下能够将挤压杆未设置安装盘的端面压紧在夹紧后待加工配件远离铣刀的端面上；

锤体，其通过悬吊绳与挤压杆未设置安装盘的端面中心固定；以及

限转机构，其包括：触发杆、第一限转环、第二限转环、第一限转齿轮、第二限转齿轮以及限转弹簧，在标定座上开设有将一转动轴与外界连通的第一限转腔，在位于第一限转腔的转动轴上开设有与第一限转腔连通的第二限转腔，在第二限转腔底面开设有第一导向孔，第一限转腔、第二限转腔以及第一导向孔内穿梭有触发杆，触发杆位于第一导向孔内的端部通过限转弹簧与第一导向孔底面固定，第一限转环设置于第一限转腔内，触发杆穿过第一限转环且触发杆上设置有能与第一限转环内壁啮合的第一限转齿轮，第二限转环设置于第二限转腔内，触发杆穿过第二限转环且触发杆上设置有能与第二限转环内壁啮合的第二限转齿轮，限转弹簧处于自然伸长长度时第一限转齿轮和第二限转齿轮分别与第一限转环和第二限转环啮合，当挤压触发杆时能使第一限转齿轮和第二限转齿轮分别与第一限转环和第二限转环脱离。

8.根据权利要求5所述的带电主轴的车铣复合中心，其特征在于，还包括第一黑带和第二黑带，第一黑带一端固定于加工平面上且位于第一扫描单元与夹紧平台之间，第二黑带一端固定于加工平面上且位于夹紧平台与第二扫描单元之间，第一黑带未连接加工平面的端部以及第二黑带未连接加工平面的端部分别卷积在两卷积筒内；

每个卷积筒均包括卷积壳体、中心轴、隔离筒、卷簧以及转动筒，卷积壳体内设置有卷积腔，卷积腔内壁中心立有中心轴，中心轴外设置有固定外卷积腔内壁上的隔离筒，隔离筒外设置有能转动的转动筒，卷簧内端卷积在中心轴上，卷簧另一端穿出隔离筒与转动筒固定，第一黑带或第二黑带未连接加工平面的端部卷积在转动筒外；

两卷积筒外壁均设置有卡块，在加工平面上开设有两个卡孔，两卡块能分别卡置于两个卡孔内，在加工平面上开设位于两卡孔旁一按动孔，按动块能滑动地设置于按动孔内，每一卡孔处均设置有一卡舍，每个卡块均开设有卡槽，每个卡块插进卡孔内后卡舍均能卡入卡槽内，每一卡孔均通过一通孔与按动孔连通，卡舍设置于通孔内，通孔靠近卡孔的段部为第二导向孔，通孔靠近按动孔的端部为触动孔，触动孔的直径大于导向孔的直径，卡舍靠近按动块的端部转动连接有转动轮，卡舍通过转动轮与卡块接触，在按动块上开设有面向两卡舍的缩入槽，每一卡舍上均设置有安装环，每一卡舍均穿过有连接与安装环与触动孔内壁之间的卡紧弹簧，按动块通过按动弹簧与按动孔底面连接，当无外力挤压按动块时在按动弹簧的作用下转动轮与缩入槽边缘接触；当挤压按动块时转动轮能缩入缩入槽内且卡舍能远离卡孔。

9.根据权利要求8所述的带电主轴的车铣复合中心，其特征在于，在按动孔内还设置有导向筒和导向杆，导向筒立于按动孔底面上，导向杆滑动地穿梭于导向筒内，导向杆位于导向筒外的端部与按动块底面固定。