CN112122664A - 桥式龙门铣磨智能加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥式龙门铣磨加工的技术领域，公开了桥式龙门铣磨智能加工方法，包括龙门架、铣削主轴及刀架，铣削主轴活动对接龙门架，工件置于龙门架，铣削主轴安设有磨头砂轮，步骤如下：(1)、铣削主轴抓取盘铣刀，对工件进行铣加工；(2)、通过对刀仪，测量盘铣刀的长度；(3)、将盘铣刀放回刀架；(4)、对刀仪测量磨头砂轮的中心外径尺寸，计算出磨头砂轮与盘铣刀的高度差值；(5)、对刀仪测量磨头砂轮的中心外径尺寸，自动算出与上次修整磨头砂轮的外径高度差值，磨头砂轮移动至修整工具进行磨头砂轮的自动修整；(6)、磨头砂轮进行磨削加工。实现铣磨复合的智能加工，无需人工操作，节省人工费用，智能化加工，提高工作效率。

Description

桥式龙门铣磨智能加工方法

技术领域

本发明专利涉及桥式龙门铣磨加工的技术领域，具体而言，涉及桥式龙门铣磨智能加工方法。

背景技术

机床是指一种制造或加工机器的机器，也称工作母机或工具机，在国民经济现代化的建设中起着重大作用。

目前，常见的机床有桥式龙门机床等，桥式龙门机床，主要实现加工工件的铣加工和磨削加工等，铣加工具有高精度的铣、钻、镗、削等操作。

现有技术中，桥式龙门机床进行加工工件时，需要人工介入，效率不佳，易出现安全问题，且缺乏智能性。

发明内容

本发明的目的在于提供桥式龙门铣磨智能加工方法，旨在解决现有技术中，桥式龙门进行铣磨加工，缺乏智能性的问题。

本发明是这样实现的，桥式龙门铣磨智能加工方法，包括龙门架、铣削主轴以及刀架，所述铣削主轴活动对接所述龙门架，工件置于所述龙门架上，所述铣削主轴安设有磨头砂轮，具体步骤如下：

(1)、所述铣削主轴移动，从所述刀架上抓取盘铣刀，对工件的表面进行铣加工；

(2)、铣加工完毕后，通过对刀仪，测量所述盘铣刀的长度；

(3)、将所述盘铣刀放回所述刀架；

(4)、通过所述对刀仪测量所述磨头砂轮的中心外径尺寸，所述对刀仪计算出所述磨头砂轮与所述盘铣刀的高度差值；

(5)、进行磨头砂轮修整，通过所述对刀仪测量所述磨头砂轮的中心外径尺寸，自动算出与上次修整所述磨头砂轮的外径高度差值，所述磨头砂轮移动至修整工具进行所述磨头砂轮的自动修整；

(6)、通过所述磨头砂轮对铣加工后的工件进行磨削加工。

进一步的，所述龙门架包括底座、两个在所述底座上呈竖向布置的侧梁以及横跨块，所述侧梁的下部与所述底座呈对接布置，且两个所述侧梁呈并列布置，所述横跨块的两端分别活动对接两个所述侧梁的上部，所述横跨块相对所述侧梁沿X方向往复移动，所述铣削主轴活动对接所述横跨块，所述铣削主轴相对所述横跨块沿Y方向往复移动。

进一步的，所述铣削主轴包括主轴体和铣削外壳，所述铣削外壳套设所述主轴体，所述磨头砂轮安设在所述主轴体，所述铣削外壳活动对接所述横跨块；所述主轴体相对所述铣削外壳沿Z方向往复移动。

进一步的，所述主轴体包括夹刀杆和安装电机，所述安设电机用于驱动所述夹刀杆旋转，所述夹刀杆沿Z方向呈延伸布置；所述夹刀杆具有外螺纹，所述盘铣刀具有安设槽，所述安设槽形成有内螺纹，在步骤(1)中，抓取所述盘铣刀时，所述夹刀杆嵌入所述安设槽，且所述夹刀杆与所述盘铣刀呈螺纹连接布置。

进一步的，还包括吹气嘴，所述吹气嘴用于吹出气体，所述吹气嘴具有气口，所述气口输出气体，所述气口与所述对刀仪的表面呈对应布置；在步骤(2)中，在测量所述盘铣刀的长度前，所述吹气嘴通过所述气口输出气体清洁所述对刀仪的表面。

进一步的，在步骤(5)中，所述控制板具有预设指令，所述控制件根据预设指令，控制移动至所述修整工具，进行所述磨头砂轮的自动修整。

进一步的，还包括控制板，所述控制板预设有控制程序，所述控制板基于所述控制程序对步骤(1)-步骤(6)进行控制。

进一步的，所述刀架包括固定结构，所述固定结构用于固定所述盘铣刀，所述固定结构包括固定台和两个刀爪，各个所述刀爪呈转动安设于所述固定台，两个所述刀爪夹持所述盘铣刀；所述固定结构与所述龙门架呈对应布置，且所述固定结构处于所述铣削主轴的下方。

进一步的，还包括刀架门，所述刀架具有门导轨，所述刀架门活动对接所述门导轨，所述刀架门用于罩设所述固定结构或开启所述固定结构。

进一步的，所述铣削主轴包括磨头电机，所述磨头电机用于驱动所述磨头砂轮，所述磨头电机呈水平布置；沿Z方向，所述磨头砂轮的底部形成磨部，所述盘铣刀的底部形成铣部，所述磨部处于所述铣部的上方。

与现有技术相比，本发明提供的桥式龙门铣磨智能加工方法，进行工件铣磨复合加工时，将工件置于龙门架上，首先，铣削主轴的移动，从刀架上抓取盘铣刀，再移动至工件的上方，对工件的表面进行铣加工，如铣、钻、镗、削等操作；然后，铣加工完毕后，对刀仪测量盘铣刀的长度，计算出磨头砂轮与盘铣刀的高度差值；然后将盘铣刀放回刀架，再通过磨头砂轮对铣加工后的工件进行磨削加工；这样，实现铣磨复合的智能加工，整个加工过程无需人工操作，节省人工费用，降低施工风险，同时，智能化加工，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明提供的桥式龙门铣磨智能加工方法的流程示意图；

图2是本发明提供的桥式龙门铣磨智能加工方法的主视示意图；

图3是本发明提供的桥式龙门铣磨智能加工方法的A部剖面示意图；

图4是本发明提供的桥式龙门铣磨智能加工方法的铣削主轴的立体示意图；

图5是本发明提供的桥式龙门铣磨智能加工方法的铣削主轴的主视示意图；

图6是本发明提供的桥式龙门铣磨智能加工方法的铣削主轴的剖面示意图；

图7是本发明提供的桥式龙门铣磨智能加工方法的铣削主轴的主视示意图；

图8是本发明提供的桥式龙门铣磨智能加工方法的固定结构的立体示意图；

图9是本发明提供的桥式龙门铣磨智能加工方法的刀架的立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-9所示，为本发明提供的较佳实施例。

桥式龙门铣磨智能加工方法，包括龙门架1、铣削主轴2以及刀架7，铣削主轴2活动对接龙门架1，工件置于龙门架1上，铣削主轴2安设有磨头砂轮4，具体步骤如下：

(1)、铣削主轴2移动，从刀架7上抓取盘铣刀3，对工件的表面进行铣加工；

(2)、铣加工完毕后，通过对刀仪9，测量盘铣刀3的长度；

(3)、将盘铣刀3放回刀架7；

(4)、通过对刀仪9测量磨头砂轮4的中心外径尺寸，对刀仪9计算出磨头砂轮与盘铣刀的高度差值；

(5)、进行磨头砂轮4修整，通过对刀仪9测量磨头砂轮4的中心外径尺寸，自动算出与上次修整磨头砂轮4的外径高度差值，磨头砂轮4移动至修整工具进行磨头砂轮4的自动修整；

(6)、通过磨头砂轮4对铣加工后的工件进行磨削加工。

上述的桥式龙门铣磨智能加工方法，进行工件铣磨复合加工时，将工件置于龙门架1上，首先，铣削主轴2的移动，从刀架7上抓取盘铣刀3，再移动至工件的上方，对工件的表面进行铣加工，如铣、钻、镗、削等操作；然后，铣加工完毕后，对刀仪9测量盘铣刀3的长度，计算出磨头砂轮4与盘铣刀3的高度差值；然后将盘铣刀3放回刀架7，再通过磨头砂轮4对铣加工后的工件进行磨削加工；这样，实现铣磨复合的智能加工，整个加工过程无需人工操作，节省人工费用，降低施工风险，同时，智能化加工，提高工作效率。

还包括控制板，控制板预设有控制程序，控制板基于控制程序对步骤(1)-步骤(6)进行控制。

龙门架1包括底座11、两个在底座11上呈竖向布置的侧梁12以及横跨块5，侧梁12的下部与底座11呈对接布置，且两个侧梁12呈并列布置，横跨块5的两端分别活动对接两个侧梁12的上部，底座11实现工件的放置，在两个侧梁12的作用下，便于横跨块5的设置，以及增强横跨块5的设置稳固性。

侧梁12的顶部具有X导轨，两个侧梁12的X导轨呈平行对应布置，横跨块5的两端分别活动对接两个侧梁12的X导轨，实现横跨块5与侧梁12呈活动对接布置。

龙门架1包括X电机，X电机用于驱动横跨块5沿X导轨相对侧梁12移动，X电机与控制板呈电性连接布置；这样，实现横跨块5相对侧梁12沿X方向往复移动。

横跨块5具有Y导轨，铣削主轴2活动对接Y导轨，实现横跨块5与铣削主轴2的活动对接。

横跨块5设有Y电机，Y电机用于驱动铣削主轴2沿Y导轨相对横跨块5移动，Y电机与控制板呈电性连接布置；这样，实现铣削主轴2相对横跨块5沿Y方向往复移动。

底座11包括放置台，放置台用于放置工件，放置台具有朝下凹陷布置的放置槽，增强工件的放置稳固性。

放置台具有连通槽，连通槽与放置槽呈连通布置；底座11包括固定块和固定电机，固定电机用于驱动固定块沿水平移动，固定块置于连通槽中，固定电机与控制板呈电性连接布置，这样，通过固定块对工件起到加固作用，增强工件的放置稳固性。

包括多个固定块，通过多个固定块，实现对工件的夹持，增强工件的放置稳固性。

包括三个固定块和三个连通槽，三个固定块呈三角布置，各个固定块与各个连通槽呈一一对应布置，各个连通槽分别连通放置槽；这样，固定工件时，三个固定件沿三角夹持工件，增强工件的放置稳固性。

放置台设有吸盘件，吸盘件呈上大下小状布置，吸盘件连通放置槽，控制板控制吸盘件启动，吸盘件输出吸附力，当工件放置在底座11上时，工件与吸盘件呈上下抵触布置，控制板控制吸盘件启动，吸盘件吸附工件，增强工件的稳固性。

也就是说，在工件放置时，控制板先控制吸盘件启动，吸盘件吸附工件，然后，对工件进行初定位，在控制各个固定块移动，直至各个固定块夹持工件，实现最终定位，增强工件的放置稳固性。

固定块具有用于抵触工件的固定面，固定面铺设有弹性层，弹性层具有弹性，固定块夹持固定工件时，降低对工件的外表面的损伤。

弹性层具有多个凸粒，增强弹性层与工件之间的摩擦力，增强工件的放置稳固性。

底座11包括旋转台和旋转电机，旋转电机用于驱动旋转台呈圆周转动；放置台与旋转台呈上下对接布置，这样，旋转套旋转，带动放置台旋转，实现工件位置的变化，便于对工件的加工。

铣削主轴2包括主轴体22和铣削外壳21，铣削外壳21套设主轴体22，磨头砂轮4安设在主轴体22，铣削外壳21活动对接横跨块5；铣削外壳21具有Z导轨，主轴体22活动对接在Z导轨，铣削主轴2包括Z电机，Z电机用于驱动主轴体22相对铣削外壳21沿Z方向往复移动。

这样，通过X电机、Y电机和Z电机，实现主轴体22的多维度移动，满足不同的加工需求。

主轴体22的外周设有卡条，铣削外壳21具有卡槽，卡条嵌入卡槽，这样，主轴体22相对铣削外壳21沿Z方向往复移动，主轴体22移动的更加平稳。

主轴体22呈矩形长条状布置，主轴体22的四角分别设有卡条，铣削外壳21具有四个卡槽，卡槽与卡条呈一一对应布置；这样，主轴体22相对铣削外壳21沿Z方向往复移动，主轴体22移动的更加平稳。

铣削主轴2包括多个主轴缸，控制板与主轴缸呈电性连接布置，主轴缸包括缸壳和缸杆，缸杆的内端嵌入缸壳，且缸杆相对缸壳往复移动，缸壳与铣削外壳21呈对接布置，缸杆的外端对接主轴体22；这样，控制板通过控制缸杆相对缸壳移动，实现主轴体22沿Z方向相对铣削外壳21移动，实现铣加工和磨削加工。

铣削主轴2包括砂轮罩41，砂轮罩41罩设磨头砂轮4的上部，起到挡尘作用，降低加工时产生铁粉等杂质的扩散。

另外，在不使用磨头砂轮4时，在砂轮罩41的作用下，避免磨头砂轮4完全外露，对磨头砂轮4起到保护作用。

砂轮罩41包括轮罩体和轮罩板，轮罩板的一端与轮罩体呈活动对接布置，轮罩板的另一端呈活动布置，轮罩体和轮罩板形成保护腔，保护腔用于对磨头砂轮4起到保护，这样，通过轮罩板相对轮罩体的摆动，实现保护腔的开启或关闭；便于磨头砂轮4的更换、维修等。

主轴体22包括夹刀杆和安装电机，安设电机用于驱动夹刀杆旋转，夹刀杆沿Z方向呈延伸布置；夹刀杆具有外螺纹，盘铣刀3具有安设槽，安设槽形成有内螺纹，在步骤(1)中，抓取盘铣刀3时，夹刀杆嵌入安设槽，且夹刀杆与盘铣刀3呈螺纹连接布置；实现自动抓取盘铣刀3，更具智能化。

夹刀杆的外表面设有耐磨带，当夹刀杆嵌入安设槽时，耐磨带分别抵触夹刀杆和盘铣刀3，降低夹刀杆与盘铣刀3之间的磨损。

盘铣刀3具有加固口，主轴体22包括加固条，加固条壳沿水平往复移动，当自动抓取盘铣刀3后，加固口与加固条呈对应布置，驱动加固条嵌入加固口，从而增强盘铣刀3的抓取稳固性。

还包括吹气嘴，吹气嘴用于吹出气体，吹气嘴具有气口，气口输出气体，气口与对刀仪9的表面呈对应布置；在步骤(2)中，在测量盘铣刀3的长度前，吹气嘴通过气口输出气体清洁对刀仪9的表面；提高对刀仪9的测量精准性，从而增强工件的加工精度。

在步骤(5)，进行磨头砂轮4的修整，修整方式如下：控制板具有预设指令，控制件根据预设指令，控制移动至修整工具，进行磨头砂轮4的自动修整；磨头砂轮4加工前进行自动修整，增强工件的加工精度。

预设指令为时间间隔，比如半小时，1小时等。

预设指令与工件的进给量有关联，根据工件的进给量，控制板设置不同的预设指令，满足不同加工需求。

控制板预设有计算程序，对刀仪9与控制板呈电性连接，对刀仪9测量的数据传输至控制板，控制板基于对刀仪9的数据，自动算出磨头砂轮4的外径，与上次之间的高度差值。

修整工具可以是金刚笔8，金刚笔8用于磨头砂轮4的外径高度进行修整，保障工件的加工精度。

当控制板基于对刀仪9的数据，判定磨头砂轮4的外径高度需要修整，自动通过金刚笔8，再对磨头砂轮4的外径高度调整范围在0.1mm左右。

通过修整结构驱动磨头砂轮4移动实现自动修整；增强工件的加工精度。

刀架7包括固定结构6，固定结构6用于固定盘铣刀3，固定结构6包括固定台和两个刀爪61，各个刀爪61呈转动安设于固定台，两个刀爪61夹持盘铣刀3；固定结构6与龙门架1呈对应布置，且固定结构6处于铣削主轴2的下方。

这样，铣削主轴2拿取盘铣刀3时，固定结构6撤销固定力，实现盘铣刀3与铣削主轴2的对接，实现盘铣刀3的拿取；工件进行铣加工后，盘铣刀3放回固定台，固定结构6通过两个刀爪61夹持盘铣刀3，保证盘铣刀3的放置稳固性，以便后续再次使用，固定结构6施加固定力后，铣削主轴2复位，进行下步加工。

另外，固定结构6可以为一个，也可以为多个，多个固定结构6放置不同的盘铣刀3，满足不同的加工需求。

两个刀爪61的另一端通过弹簧呈相连接布置，刀爪61的中部与固定台呈转动连接布置，两刀具夹持刀具的一端趋向于相互靠近。

这样，通过该弹簧抵压两个刀爪61的另一端，使两个刀爪61夹的一端呈相互靠近布置，以使盘铣刀3的夹持更为稳定，在取出盘铣刀3时，直接沿水平方向拉出盘铣刀3即可，同理，在放置刀具时，直接沿水平方向塞入盘铣刀3即可，便于盘铣刀3的取出和放置。

并且，两刀爪61夹持刀具的侧壁呈弧形形状

还包括刀架7门，刀架7具有门导轨，刀架7门活动对接门导轨，刀架7门用于罩设固定结构6或开启固定结构6；这样，当抓取盘铣刀3后，刀架7门罩设封闭固定结构6，避免了工件加工产生的铁粉等杂质堆积在固定结构6上，避免影响固定结构6的固定效果。

再者，当需要拿取或者放回盘铣刀3时，刀架7门开启固定结构6，便于盘铣刀3的拿取和放回。

再者，当将盘铣刀3放回后，刀架7门罩设封闭固定结构6，避免了工件进行磨削加工产生的铁粉等杂质堆积在盘铣刀3，保证了盘铣刀3的使用精度，方便工件的铣加工。

铣削主轴2包括磨头电机42，磨头电机42用于驱动磨头砂轮4，磨头电机42呈水平布置；沿Z方向，磨头砂轮4的底部形成磨部，盘铣刀3的底部形成铣部，磨部处于铣部的上方；这样，避免磨头砂轮4影响盘铣刀3进行铣加工，同时，铣加工和磨削加工之间切换时，磨头砂轮4不需要更换，简化加工步骤，极大提高加工效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.桥式龙门铣磨智能加工方法，其特征在于，包括龙门架、铣削主轴以及刀架，所述铣削主轴活动对接所述龙门架，工件置于所述龙门架上，所述铣削主轴安设有磨头砂轮，具体步骤如下：

(1)、所述铣削主轴移动，从所述刀架上抓取盘铣刀，对工件的表面进行铣加工；

(2)、铣加工完毕后，通过对刀仪，测量所述盘铣刀的长度；

(3)、将所述盘铣刀放回所述刀架；

(4)、通过所述对刀仪测量所述磨头砂轮的中心外径尺寸，所述对刀仪计算出所述磨头砂轮与所述盘铣刀的高度差值；

(5)、进行磨头砂轮修整，通过所述对刀仪测量所述磨头砂轮的中心外径尺寸，自动算出与上次修整所述磨头砂轮的外径高度差值，所述磨头砂轮移动至修整工具进行所述磨头砂轮的自动修整；

(6)、通过所述磨头砂轮对铣加工后的工件进行磨削加工。

2.如权利要求1所述的桥式龙门铣磨智能加工方法，其特征在于，所述龙门架包括底座、两个在所述底座上呈竖向布置的侧梁以及横跨块，所述侧梁的下部与所述底座呈对接布置，且两个所述侧梁呈并列布置，所述横跨块的两端分别活动对接两个所述侧梁的上部，所述横跨块相对所述侧梁沿X方向往复移动，所述铣削主轴活动对接所述横跨块，所述铣削主轴相对所述横跨块沿Y方向往复移动。

3.如权利要求2所述的桥式龙门铣磨智能加工方法，其特征在于，所述铣削主轴包括主轴体和铣削外壳，所述铣削外壳套设所述主轴体，所述磨头砂轮安设在所述主轴体，所述铣削外壳活动对接所述横跨块；所述主轴体相对所述铣削外壳沿Z方向往复移动。

4.如权利要求2所述的桥式龙门铣磨智能加工方法，其特征在于，所述主轴体包括夹刀杆和安装电机，所述安设电机用于驱动所述夹刀杆旋转，所述夹刀杆沿Z方向呈延伸布置；所述夹刀杆具有外螺纹，所述盘铣刀具有安设槽，所述安设槽形成有内螺纹，在步骤(1)中，抓取所述盘铣刀时，所述夹刀杆嵌入所述安设槽，且所述夹刀杆与所述盘铣刀呈螺纹连接布置。

5.如权利要求1-4任意一项所述的桥式龙门铣磨智能加工方法，其特征在于，还包括吹气嘴，所述吹气嘴用于吹出气体，所述吹气嘴具有气口，所述气口输出气体，所述气口与所述对刀仪的表面呈对应布置；在步骤(2)中，在测量所述盘铣刀的长度前，所述吹气嘴通过所述气口输出气体清洁所述对刀仪的表面。

6.如权利要求1-4任意一项所述的桥式龙门铣磨智能加工方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述控制板具有预设指令，所述控制件根据预设指令，控制移动至所述修整工具，进行所述磨头砂轮的自动修整。

7.如权利要求1-4任意一项所述的桥式龙门铣磨智能加工方法，其特征在于，还包括控制板，所述控制板预设有控制程序，所述控制板基于所述控制程序对步骤(1)-步骤(6)进行控制。

8.如权利要求1-4任意一项所述的桥式龙门铣磨智能加工方法，其特征在于，所述刀架包括固定结构，所述固定结构用于固定所述盘铣刀，所述固定结构包括固定台和两个刀爪，各个所述刀爪呈转动安设于所述固定台，两个所述刀爪夹持所述盘铣刀；所述固定结构与所述龙门架呈对应布置，且所述固定结构处于所述铣削主轴的下方。

9.如权利要求8所述的桥式龙门铣磨智能加工方法，其特征在于，还包括刀架门，所述刀架具有门导轨，所述刀架门活动对接所述门导轨，所述刀架门用于罩设所述固定结构或开启所述固定结构。

10.如权利要求1-4任意一项所述的桥式龙门铣磨智能加工方法，其特征在于，所述铣削主轴包括磨头电机，所述磨头电机用于驱动所述磨头砂轮，所述磨头电机呈水平布置；沿Z方向，所述磨头砂轮的底部形成磨部，所述盘铣刀的底部形成铣部，所述磨部处于所述铣部的上方。

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