[实用新型]弧面凸轮加工检测一体机

说明书

技术领域

本实用新型涉及机电一体化领域，具体而言，涉及一种弧面凸轮加工检测一体机。

背景技术

弧面凸轮机构由弧面分度凸轮和从动件组成，具有传动速度快、分度精度高等优点，被广泛应用于各种轻工机械、纺织机械与加工中心等领域。但是由于弧面分度凸轮的凸轮轮廓是不可展的空间自由曲面，因此对弧面凸轮的加工以及表面误差检测存在很大的困难，缺乏相应的检测手段对加工产品精度进行检测。

目前对于弧面凸轮加工误差的测量方式，主要采用三坐标检测、光栅测量装置等测量设备对已加工产品进行测量。但是这种离线检测方法需要把加工产品从机床上取下才能进行测量；不仅反复装拆麻烦，且存在重复定位误差，从而导致测量效率低，测量精度低等问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例的目的在于提供一种采用双回转坐标轴联动的弧面凸轮加工检测一体机，旨在解决现有技术中的反复装卸而导致的测量效率低，加工精度低等问题。其中包括刀库与回转式机械手的自动换刀装置，刀库设有刀具与接触式测头；机械手用于实现加工刀具与接触式测头的交换，接触式测头用于测量而得到弧面凸轮的中心距误差与廓面误差等加工误差；其中第三驱动机构根据测量的误差值进行中心距的调整，即驱动工作台相对于回转台运动，提高了加工精度。该弧面凸轮加工检测一体机的加工及检测操作简单，具备检测效率与精度高的特点，大大提高弧面凸轮的加工效率和加工质量，具有很好的应用价值，具有较好的经济效益和社会效益。

本实用新型的实施例是这样实现的：

弧面凸轮加工检测一体机，包括机座、主轴箱与自动换刀装置；机座包括具有支承面的座体、设于支承面上的回转台与垂直连接于支承面的立柱；主轴箱设于立柱；支承面上设有沿第一方向延伸的第一驱动机构，以及沿第二方向延伸的第二驱动机构；回转台与第一驱动机构和第二驱动机构传动配合。自动换刀装置包括设于主轴箱的刀库与回转式机械手，刀库放置有刀具与接触式测头；主轴箱还设有用于固定刀具和接触式测头的刀具主轴，机械手设置于刀库与刀具主轴之间，用于实现刀具与接触式测头的交换。回转台上设有固定弧面凸轮的工作台与第三驱动机构，第三驱动机构与工作台传动连接，用于驱动工作台相对于回转台运动。

发明人发现：目前对于弧面凸轮加工误差的测量方式，主要采用三坐标检测、光栅测量装置等测量设备对已加工产品进行测量。但是这种离线检测方法需要把加工产品从机床上取下才能进行测量；不仅反复装拆麻烦，且存在重复定位误差，从而导致测量效率低，测量精度低等问题。

针对解决这种情况，发明人设计了一种采用双回转坐标轴联动的五轴弧面凸轮加工检测一体机，旨在解决现有技术中的反复装卸而导致的测量效率低，测量精度低等问题。其具备工作台的横向运动、纵向运动以及回转台以及弧面凸轮的双回转联动，能够进行对于弧面凸轮廓面加工与检测运动。包括刀库与回转式机械手的自动换刀装置，机械手用于实现加工刀具与接触式测头的交换。因弧面凸轮凸轮曲面为三维空间曲面，通过该接触式测头检测到空间三维坐标数据，与系统中设定的曲面进行比较分析，获得弧面凸轮的中心距误差与廓面误差等加工误差，进而再反馈给机床进行调整加工参数，其中第三驱动机构用于调整弧面凸轮的旋转轴线与回转台的回转轴线之间的中心距。该弧面凸轮加工检测一体机的加工及检测操作简单，具备检测效率与精度高的特点，加工和检测中采用了所开发宏程序铣削和检测循环，大大提高弧面凸轮的加工效率和加工质量，具有很好的应用价值，具有较好的经济效益和社会效益。

在本实施例的一种实施方式中：

自动换刀装置还包括第四电机、输出轴以及具有弧面凸轮轴的弧面凸轮机构；第四电机用于驱动弧面凸轮轴转动，输出轴与弧面凸轮轴传动连接，用于带动输出轴垂直于弧面凸轮轴转动；机械手连接于输出轴。

在本实施例的一种实施方式中：

刀库设置于主轴箱相对刀具主轴的侧面上；机械手具备相对于输出轴的旋转轴线对称的两个夹持部，输出轴带动夹持部在刀库与刀具主轴之间运动。

在本实施例的一种实施方式中：

夹持部包括连接于输出轴的第一段以及远离输出轴的第二段；第二段向刀库或刀具主轴的安装面延伸。

在本实施例的一种实施方式中：

第一驱动机构包括沿第一方向延伸的与回转台传动连接的第一丝杠；第一丝杠连接有第一电机；支承面上还设有用于检测回转台行程的第一光栅尺，第一光栅尺与第一电机电连接。

在本实施例的一种实施方式中：