[发明专利]柔性钣金加工中心

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种钣金加工设备，具体为一种柔性钣金加工中心。 

背景技术

现有的钣金平面加工设备为钻床、数控钻床、钻铣加工中心、冲床、数控冲床、各类切割机。钻床只能钻孔和攻丝，且对于较大板件，装夹和操作十分不便，加工非常困难，效率极低；数控钻床、钻铣加工中心主要适用于厚度较大零件的加工，对于钣金的加工，由于板件太薄，不易装夹或需许多不同的夹具，加工状况很不好，因此，通常的钻床、数控钻床或钻削加工中心很不适应于钣金件加工；而数控冲床只适用于冲孔和一些不规则的孔，且需要模具费用很大，同时，当所加工板件厚度超过3毫米时，冲剪力太大，几乎所有的数控冲床都不适应这种厚度钣金件的连续冲剪；各种切割机也只能切割孔和不规则的孔；而所有的钣金加工设备都没有底面倒刮的功能。到目前为止，还没有一种能有效的针对钣金加工，综合钻孔、锪孔、攻丝、不规则孔加工、底面倒刮、板面图案刻铣等多种工序加工于一体的，不需要工装夹具和模具从而装夹十分方便的、使用成本很低的高效率加工中心。 

发明内容

针对上述情况，本发明公开一种柔性钣金加工中心，它能有效地克服钣金件厚度太小而产生的装夹和加工状况不好的问题，克服目前钣金加工设备工序功能较为单一，使用工装夹具和模具数量多的问题，在结构布局、装夹和加工方式、控制方式等方面全面创新，对各种平面钣金件的安装和加工均不需工装 夹具和模具，板件安装方便，加工稳定可靠，实现柔性化加工。一次安装钣金零件，可自动实现钻孔、攻丝、锪孔、孔底反刮毛刺、不规则孔铣割、板面图案刻铣等多种加工功能，采用数控系统控制，实现自动坐标移动和自动加工，并可自动交换钻头和丝攻等刀具，实现了对钣金件的综合自动加工，大大提高钣金加工的工艺性、质量和效率，降低加工成本十分明显。 

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：柔性钣金加工中心主要由电机及伺服电机、主轴箱、主轴组件、丝杆部件、基座、横梁、支承台、线性导轨副、倒刮装置、立柱、刀库、夹持组件、滚动压紧装置、联轴器、进给滚珠丝杆部件、线性导轨组件、电气控制箱、底座、气动站、气动压紧机构和滚动球构成。主轴组件安装在主轴箱内，主轴箱安装在立柱的线性导轨上作上下移动，实现升降(Z 向坐标)运动；立柱安装在底座的线性导轨组件上，实现横向(Y向坐标)运动；左、右基座分别安装在底座的前方两侧，左、右支承台分别安装在左、右工基座上，左、右支承台上面安装有万向滚动球阵列，用于支承需加工的钣金零件；左、右支承台分别穿过左、右中空型双横梁的中间；中空型双横梁的左右横梁组件下方分别安装在左、右基座的线性导轨组件上，使左、右横梁组件可在纵向上移动形成X向坐标运动，而支承台不动；采用两组可滑动调整和锁紧的连杆组件从前后两侧将左、右横梁组件连接，一旦调整锁紧后，左、右横梁组件即连为一体；倒刮孔部分整体安装在立柱的前下部，由垂直安装的W向导轨、与主轴箱主轴相向并同轴的W向主轴、W向主轴电机、W向进给滚珠丝杆组件及伺服电机组成，通过W向伺服电机的驱动，实现倒刮组件的上下运动。 

以上X、Y、Z、W向均配置有伺服电机与滚珠丝杆传动机构组件，形成四坐标方向的进给驱动机构。 

在左右横梁的相对的两个面上开设有导轨，每个横梁上都安装有两套夹持组件和两套限位组件，这些组件均可以分别沿着导轨移动，形成不同的距离间隔；每套夹持组件均安装有夹紧气缸，实现对钣金件的夹持功能。 

滚动压紧部分由上压紧组件和下支承组件组成。上压紧组件置于立柱的中部前方和主轴箱的下方，在立柱的两侧安装固定；上压紧组件设置有压紧气缸、连杆和压紧装置；下支承组件置于立柱的前方，与立柱固定在一起。压紧装置的中心、下支承组件的中心和主轴中心、倒刮部分中心在一条轴线上；压紧装置和下支承组件均在围绕中心的圆周上相对配置有滚动球。 

转塔式刀库置于主轴箱的前上方，安装固定在立柱上。 

采用上述方案后，规定范围内的各种规格钣金零件安装在双横梁的夹持组件上，由于设有限位档板，不需工装夹具，钣金零件即被前后左右限位而得到牢固的安装。通过数控编程和电气自动控制，实现主轴箱的Z向运动、立柱的Y向运动、双横梁的X向运动，以及主轴旋转运动，实现对钣金零件的钻孔、锪孔、攻丝、不规则孔加工、板面图案刻铣。由于滚动压紧装置对钣金零件自动压紧，确保板件在加工过程和移动过程的稳定性。通过刀库运动，实现不同刀具的自动交换；通过倒刮部分的W向运动和W向主轴旋转运动，在不翻转板件的情况下实现底面自动倒刮毛刺和倒角功能。可广泛适用于各种规格钣金零件的钻孔、攻丝、锪孔、孔底反刮毛刺、不规则孔铣割、板面图案刻铣加工。