多工位機床切削精度不一致的補償方法及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多工位金屬切削機床提高零件加工精度的方法及其裝置，特別涉及是一種多工位機床切削精度不一致的補償方法及其裝置，屬于多工位機床的設計制造技術領域。
【背景技術】
[0002]目前我國有幾百萬臺機床，其中多軸車床、組合機等在我國國民經濟建設中發(fā)揮了重要作用，在汽車、軸承、軍工、紡織機械等行業(yè)得到廣泛應用。
[0003]高精度、高效率是機械加工長期追求的目標，但在多軸自動車床、轉臺組合機等高效機床上，精度和效率又是相對矛盾的目標，高效機床一般是多主軸、多工位同時加工，用工序重合的方法達到高效率，由於多主軸、多工位機床在制造時就存在加工的原始誤差和裝配誤差等，使機床各工位加工的零件尺寸產生不一致，機床的加工精度下降。
[0004]以多軸自動車床為列，多軸自動車床主軸轂在制造過程中產生的誤差會影響到機床加工零件時的精度，而普通的數(shù)控系統(tǒng)只能對刀具的磨損進行補償，而不能補償車床制造帶來的各工位主軸的原始誤差。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的就在于針對現(xiàn)有技術存在的普通的數(shù)控車床只能靠系統(tǒng)對刀具的磨損進行補償，而不能補償多工位機床制造帶來的原始誤差問題，經過反復試驗和研宄后，提供一種多工位機床切削精度不一致的補償方法及其裝置。本發(fā)明在機床切削時，各主軸原始制造誤差分別用數(shù)控補償?shù)霓k法，對刀具進行修正，達到零件加工尺的一致，從而提高了加工零件的精度。本發(fā)明以多軸自動車床為列，給出的這種位置誤差補償裝置，是通過三聯(lián)開關進行主軸識別，將每根主軸工作時的位置信息傳遞給車床的數(shù)控系統(tǒng)，再由系統(tǒng)給刀具一個主軸誤差補償量，通過刀具對每根主軸位置誤差的修正從而達到零件尺寸的一致性。
[0006]本發(fā)明給出的這種多工位機床切削精度不一致的補償方法，包括有多工位機床或多軸自動機，其特點是。
[0007]在多工位機床或多軸自動機上增加主軸識別裝置，編制主軸位置識別編碼表，并將各工位刀架改為數(shù)控刀架，增加數(shù)控系統(tǒng)。
[0008]對各工位加工精度不一致性進行實際試切，從而找到機床的原始制造誤差，形成刀具補償值數(shù)據(jù)表。
[0009]機床工作時，當機床主軸轉到某一工位，數(shù)控系統(tǒng)在運行程序之前，先根據(jù)主軸識別編碼表，找到主軸的切削位置，再從刀具補償值數(shù)據(jù)表中提取補償值，對刀具位進行修正后再運行加工程序，使主軸誤差得到修正。
[0010]本發(fā)明給出的這種多工位機床切削精度不一致的補償裝置，其特點是由多軸自動車床主軸位置識別裝置、刀具補償數(shù)據(jù)表，數(shù)控刀具驅動裝置構成。
[0011]主軸位置識別裝置包括有開關架5、無觸點開關4和裝在機床主軸鼓I上的感應塊3，其中開關架5設置在主軸鼓I的一側，開關架5上設置有3個無觸點開關4，裝在主軸鼓I上的感應塊3共有6組，通過3個無觸點開關4和6組感應塊3的信號組合，來識別主軸2的工作位置，機床每完成一個工序，感應塊3隨主軸鼓I轉60度，感應塊3轉到無觸點開關4的位置，無觸點開關4發(fā)出一個電信號。3個無觸點開關4和六組感應塊3有多種組合，本發(fā)明采用其中的6種組合來代表6根主軸，編制主軸位置識別編碼表，這樣，機床數(shù)控系統(tǒng)就會知道是那一個主軸在那一個工位進行切削。
[0012]刀具補償數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)來源是通過機床實際試切零件尺寸誤差的統(tǒng)計得來的，有了主軸位置識別編碼表和刀具補償數(shù)據(jù)，在某一根主軸上的零件在這個工位切削時，數(shù)控系統(tǒng)對這把刀具位置給一修正值，使加工零件的尺寸得以修正。
[0013]數(shù)控刀具驅動裝置中的伺服電機I固定在刀架座2上，滾珠絲杠3的螺母固定在導軌4上，導軌上固定有刀架5，刀架上安裝切削刀具6。當主軸I轉到數(shù)控刀架切削位時，數(shù)控系統(tǒng)按補償數(shù)修正刀具位置，從而修正零件的加工尺寸。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是。
[0015]本發(fā)明在普通數(shù)控車床補償?shù)毒吣p的基礎上加了開關識別主軸位置誤差，控制刀具進行主軸誤差補償，不但保留了車床原有功能，還在技術上有了全新的提升，提高了被加工件的精度，縮短了生產周期，提高生產效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為主軸位置識別裝置結構示意圖。
[0017]圖2A和圖2B為主軸位置識別原理示意圖及主軸位置識別編碼表。
[0018]圖3A和圖3B為刀具補償數(shù)據(jù)表。
[0019]圖4為數(shù)控刀具驅動裝置結構示意圖。
[0020]圖5為機床主軸誤差補償前后加工精度的比較。
[0021]圖中標記:主軸鼓1、主軸2、感應塊3、無觸點開關4、開關架5、伺服電機6、刀架座7、滾珠絲杠8、導軌9、刀架10、切削刀具11。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
[0023]實施例1。
[0024]C2150X6六軸自動車床是凸輪控制的棒料加工多軸自動機，經數(shù)控化改造，六個刀架改為數(shù)控刀架，凸輪軸改由伺服電機驅動，同時增加了主軸識別裝置和多工位誤差補償功能，使機床的性能和加工精度得到全面提高。
[0025]首先在C2150X6六軸自動車床上增加主軸識別裝置，編制主軸位置識別編碼表，并將各工位刀架改為數(shù)控刀架，增加數(shù)控系統(tǒng)；對各工位加工精度不一致性進行實際試切，從而找到機床的原始制造誤差，形成刀具補償值數(shù)據(jù)表；機床工作時，當機床主軸轉到某一工位，數(shù)控系統(tǒng)在運行程序之前，先根據(jù)主軸識別編碼表，找到主軸的切削位置，再從刀具補償值數(shù)據(jù)表中提取補償值，對刀具位進行修正后再運行加工程序，使主軸誤差得到修正。
[0026]C2150X6六軸自動車床切削精度不一致的補償裝置由多軸自動車床主軸位置識別裝置、刀具補償數(shù)據(jù)表，數(shù)控系統(tǒng)和刀具驅動裝置構成。
[0027]如圖1所示，主軸位置識別裝置包括有開關架5、無觸點開關4和裝在機床主軸鼓I上的感應塊3，其中開關架5設置在主軸鼓I的一側，開關架5上設置有3個無觸點開關4，裝在主軸鼓I上的感應塊3共有6組。
[0028]如圖2所示，主軸位置識別原理及主軸位置識別編碼表，通過3個無觸點開關4和6組感應塊3的信號組合，來識別主軸2的工作位置，機床每完成一個工序，感應塊3隨主軸鼓I轉60度，感應塊3轉到無觸點開關4的位置，無觸點開關4發(fā)出一個電信號。3個無觸點開關4和六組感應塊3有多種組合，本發(fā)明采用其中的6種組合來代表6根主軸，編制主軸位置識別編碼表，這樣，機床數(shù)控系統(tǒng)就會知道是那一個主軸在那一個工位進行切削。
[0029]如圖3A和圖3B所示，為某多軸自動車床切削時，在一個工位上的刀具補償數(shù)據(jù)表。刀具補償數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)來源是通過機床實際試切零件尺寸誤差的統(tǒng)計得來的，有了主軸位置識別編碼表和刀具補償數(shù)據(jù)，在某一根主軸上的零件在這個工位切削時，數(shù)控系統(tǒng)對這把刀具位置給一修正值，使加工零件的尺寸得以修正。對于六軸自動車床，有六個工位同時加工，有6個刀具補償數(shù)據(jù)表，共有6組36個補償值，圖3A為其中的一組補償值，圖3B為其余5組30個補償值。
[0030]如圖4所示，數(shù)控刀具驅動裝置中的伺服電機6固定在刀架座7上，滾珠絲杠8的螺母固定在導軌9上，導軌上固定有刀架10，刀架上安裝切削刀具11。當主軸2轉到數(shù)控刀架切削位時，數(shù)控系統(tǒng)按補償數(shù)修正刀具位置，從而修正零件的加工尺寸。與普通數(shù)控車床“刀補”只能進行一個固定的修正值不同的是，對于本發(fā)明給出的這把刀具，當其它主軸轉到時，數(shù)控系統(tǒng)提取另一根主軸的補償值來修正刀具，這樣機床完成一個加工循環(huán)，刀具對六個主軸補償6個不同的數(shù)值，6根主軸對6把刀具就有36個不同的補償值。
[0031]圖5為機床主軸誤差補償前后加工精度的比較，C2150X6六軸自動車床，改造前加工零件尺寸一致性為0.1mm，數(shù)控化改造后用數(shù)控刀架精加工并使用多工位機床誤差補償功能，加工零件尺寸一致性提高到0.02mm。
【主權項】
1.多工位機床切削精度不一致的補償方法，包括有多工位機床或多軸自動機，其特征在于； 在多工位機床或多軸自動機上增加多工位機床切削精度不一致的補償裝置的主軸識別裝置，編制主軸位置識別編碼表，并將各工位刀架改為數(shù)控刀架，增加數(shù)控系統(tǒng)； 對各工位加工精度不一致性進行實際試切，從而找到機床的原始制造誤差，形成刀具補償值數(shù)據(jù)表； 機床工作時，當機床主軸轉到某一工位，數(shù)控系統(tǒng)在運行程序之前，先根據(jù)主軸識別編碼表，找到主軸的切削位置，再從刀具補償值數(shù)據(jù)表中提取補償值，對刀具位進行修正后再運行加工程序，使主軸誤差得到修正。2.多工位機床切削精度不一致的補償裝置，其特征在于由多軸自動車床主軸位置識別裝置、刀具補償數(shù)據(jù)表，數(shù)控刀具驅動裝置構成，其中: 主軸位置識別裝置包括有開關架(5)、無觸點開關(4)和裝在機床主軸鼓(I)上的感應塊(3)，其中開關架(5)設置在主軸鼓(I)的一側，開關架(5)上設置有3個無觸點開關(4)，裝在主軸鼓(I)上的感應塊(3)共有6組，通過3個無觸點開關(4)和6組感應塊(3)的信號組合編制主軸位置識別編碼表，來識別主軸2的工作位置； 刀具補償數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)來源是通過機床實際試切零件尺寸誤差的統(tǒng)計得來的，通過主軸位置識別編碼表和刀具補償數(shù)據(jù)，在某一根主軸上的零件在這個工位切削時，數(shù)控系統(tǒng)對這把刀具位置給一修正值，使加工零件的尺寸得以修正； 數(shù)控刀具驅動裝置中的伺服電機(6)固定在刀架座(7)上，滾珠絲杠(8)的螺母固定在導軌(9)上，導軌上固定有刀架(1)0，刀架上安裝切削刀具(11 )，當主軸(2)轉到數(shù)控刀架切削位時，數(shù)控系統(tǒng)按補償數(shù)修正刀具位置，從而修正零件的加工尺寸。
【專利摘要】多工位機床切削精度不一致的補償方法及其裝置，其方法是；在多工位機床上增加主軸識別裝置，編制主軸位置識別編碼表，并將各工位刀架改為數(shù)控刀架；對各工位加工精度不一致性進行實際試切，找到機床的原始制造誤差，形成刀具補償值數(shù)據(jù)表；機床工作時，當機床主軸轉到某一工位，數(shù)控系統(tǒng)在運行程序之前，先根據(jù)主軸識別編碼表，找到主軸的切削位置，再從刀具補償值數(shù)據(jù)表中提取補償值，對刀具位進行修正后再運行加工程序，使主軸誤差得到修正；其裝置由多軸自動車床主軸位置識別裝置、刀具補償數(shù)據(jù)表，數(shù)控刀具驅動裝置構成。本發(fā)明通過控制刀具進行主軸誤差補償，不但保留了車床原有功能，還提高了被加工件的精度，縮短了生產周期。
【IPC分類】B23Q23/00
【公開號】CN104907891
【申請?zhí)枴緾N201510380086
【發(fā)明人】劉巍巍
【申請人】劉巍巍
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年7月2日