[发明专利]带电主轴的车铣复合中心及其加工方法

说明书

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。

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系统，该系统包括：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。虽然该系统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，但是该系统仍然存在的缺点为：

1)当圆柱体的配件需要对其侧面进行车铣时，此控制系统控制下的车铣复合中心对该配件的加工精度仍然很低，由于控制系统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，而该控制系统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；