[发明专利]一种切削加工与激光加工复合的钣金加工中心

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种钣金加工设备，具体为一种切削加工与激光加工复合的钣金加工中心。

背景技术

现有的钣金平面加工设备主要分为单一加工模式的三种类型。第一种为钻铣床，只具有切削加工功能，第二种为冲床，只具有冲剪加工功能，第三种为切割机，只具有切割功能，如激光切割、火焰切割等。目前还没有能同时具有切削加工功能和激光加工功能的设备。

钣金平面加工在钣金加工领域中占有最大的部分。通常，钣金平面需加工的元素为圆孔、矩形孔、异形孔，螺纹，采用切削加工方式可以实现上述各种工序加工，但对大规格钣金的切削加工容易出现振动，效率低；采用冲剪方式，可加工各种孔和异形孔；采用激光或火焰切割方式，只能切割孔和异形孔。

发明内容

针对上述情况，本发明公开一种复合式钣金加工中心，它复合了切削加工和激光加工模式于一体，一台机床同时具有切削加工功能和激光切割功能，一次安装板件，能通过切削加工模式自动完成钻孔、攻丝和其它形状的铣削加工，通过激光加工模式自动完成各种孔和异形孔的加工。采用本发明模式和结构方式，既扩大了钣金加工设备的功能范围，大大提高了钣金加工的效率，又能相对降低了设备制造成本，效果和效益非常明显。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种切削加工与激光加工复合的钣金加工中心主要由铣削主轴箱、立柱、XY坐标运动部件、工作台、夹持装置、电气控制部件、激光器、刀库构成。

铣削主轴安装在铣削主轴箱上，作铣削加工运动；铣削主轴箱与立柱滑动连接，作上下运动，实现升降(Z向)运动；立柱与XY坐标运动部件滑动连接，实现铣削主轴的X、Y、Z坐标运动；激光器与立柱侧面连接；刀库与立柱的另一侧连接；夹持装置与XY坐标运动部件连接，用于夹持板件；通过编程和电气控制，驱动X、Y、Z坐标运动机构，实现三坐标运动；板件安装由夹持装置夹持并支承在工作台上。当设置为铣削加工时，铣削主轴启动，X、Y、Z坐标机构同时启动，完成铣削加工；当设置为激光加工时，铣削主轴和Z坐标运动机构停止，激光器和XY坐标运动部件启动，实现激光切割加工。

铣削加工的进给运动控制系统和激光加工的X、Y进给运动共同由XY坐标运动部件执行，其进给电气控制由共同的电气控制系统控制。

刀库也可以安装在立柱的正上方。

采用上述方案后，一台机床同时具有切削加工功能和激光切割功能，一次安装板件，能通过切削加工模式自动完成钻孔、攻丝、板面图案刻铣和其它形状的铣削加工，通过激光加工模式自动完成各种孔和异形孔的加工。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、板面图案刻铣加工和激光切割加工。

附图说明

图1为一种切削加工与激光加工复合的钣金加工中心结构示意图。

图2为一种切削加工与激光加工复合的钣金加工中心左视图

图中：1、工作台2、立柱3、刀库4、铣削主轴箱5、铣削主轴6、激光器7、右夹持装置8、XY坐标运动部件9、底座10、左夹持装置11、电气控制部件

具体实施方式

从图1、图2可以看出，铣削主轴箱4用螺钉与立柱2的垂直导轨连接，立柱2用螺钉固定在底座9上；铣削主轴5安装在铣削主轴箱4上；左夹持装置10和右夹持装置7安装在可作X、Y向运动的XY坐标运动部件8的上部导轨上；工作台1的两端支承固定安装在XY运动部件8的下半部；刀库3固定在立柱2的左侧；激光器6固定在立柱2的右侧；电气控制部件11可放置在机器的侧边。

也可以将立柱2安装在底座9的导轨上，同时XY坐标运动部件8简化为只作X向运动。

工作时，按照所需加工的形状，通过编程输入，设定了铣削加工和激光切割的程序；将钣金件固定在左夹持装置10、右夹持装置7上，根据钣金件的尺寸，左夹持装置10、右夹持装置7可在XY坐标运动部件8的上部导轨滑动调整和固定。铣削加工时，通过电气控制部件11(包括数控系统)的控制和电机运转，驱动铣削主轴5的运动、铣削主轴箱4连同铣削主轴5在立柱2上的Z向运动、XY坐标运动部件8连同钣金件的X、Y向运动，实现钻孔、攻丝、铣削加工及板面图案刻铣功能；同时控制刀库3运动，实现所需要的刀具交换。进行激光加工时，通过电气控制部件11(包括数控系统)的控制和电机运转，控制激光器的工作、XY坐标运动部件8连同钣金件的X、Y向运动，实现激光切割加工功能。

当采用立柱2安装在底座9的导轨上，同时XY坐标运动部件8简化为只作X向运动的方案时，则立柱2连同铣削主轴箱4、铣削主轴5在底座9的导轨上作Y向运动，而XY坐标运动部件8只作X向运动，控制形式完全与上述一样。