[实用新型]一种车削加工系统

说明书

本实用新型涉及工艺装备技术领域，具体涉及一种车削加工系统，包括数控长轴车床，所述数控长轴车床的车床主轴上设有用于夹紧零件并实时检测夹紧力的测力夹紧装置、所述数控长轴车床的尾架上设有用于顶紧零件并实时检测顶紧力的测力顶针装置；所述数控长轴车床的拖板上安装有在线激光测径仪，所述在线激光测径仪连接车床控制系统的控制器。本实用新型有效改善了零件的装夹状态，提高了零件的加工精度。

技术领域

本实用新型涉及工艺装备技术领域，具体涉及一种车削加工系统。

背景技术

大型轴类零件在机械行业中应用较为广泛。例如风力发电行业中的风电主轴即为大型轴类零件的典型代表。在风力发电机中，风电主轴是连接风轮与齿轮箱或发电机的重要关键零件，主要原材料为钢锭，经过锻压、热处理、精加工等三道主要工序制作后成为主轴，其最终的加工精度要求较高。

对于大型或超长型风电主轴等大型轴类零件的加工，由于零件较长，一般采用顶针装置辅助顶牢后才能加工。通常的加工方式是将风电主轴的法兰端夹紧在主轴花盘上，另一端用顶针装置辅助顶牢，然后再进行车削加工。

大型风电主轴等大型轴类零件在装夹时需要有合适的夹紧力，夹紧力过大会损伤零件或者引起夹紧变形而影响零件的加工精度，夹紧力过小会导致加工过程中因切削力波动而产生松动移位，容易导致安全事故并同样影响到产品加工的质量。另外，超长型风电主轴等大型轴类零件在装夹过程中，如果顶针装置的顶紧力控制不当，会影响其加工的精度，导致其加工的圆跳动以及轴身直线度误差的增大，从而最终影响到产品的质量性能。

现有的大型风电主轴等大型轴类零件的车削加工存在以下问题：

第一，装夹零件时，夹紧力大小通常是通过操作人员人为进行控制，容易造成夹紧力过紧或过松而影响到零件的加工精度。

第二，零件加工过程中，因切削力的波动引起装夹的松动移位情况不能被及时的发现，容易导致产品质量事故和安全事故。

第三，顶针装置的顶紧力通常是通过操作人员人为进行控制，容易造成顶紧力过紧或过松而影响到零件的加工精度。有的机床顶针采用液压顶针来控制顶紧力，但是液压力是施加在机床尾架的液压套筒上，不能精确反应出顶针部的轴向顶紧力状态，导致其实际顶紧力的误差较大。

第四，现有的顶针装置在使用一段时间后，内部轴承的预紧状态会发生改变，导致轴承微量松动、回转精度大幅降低，这种轴承的微量松动情况一般不容易被及时发现，往往要等到零件加工完成后，进行零件的加工精度检测且发现精度超差时才会去追溯，因此容易导致零件加工的质量事故的发生，并造成重大经济损失。

第五，车床的走刀机构工作时，由于机床导轨的安装误差以及导轨在使用过程中产生磨损，会导致其刀具的走刀方向与车床的回转轴线不平行，导致大型风电主轴等大型轴类零件的外圆产生形状误差，另外切削力的波动也会导致上述误差的产生。例如，加工后的外圆出现微观的锥度、外凸、内凹等形状，严重影响了产品加工的质量。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种车削加工系统，具体的技术方案如下：

一种车削加工系统，包括数控长轴车床，所述数控长轴车床的车床主轴上设有用于夹紧零件并实时检测夹紧力的测力夹紧装置、所述数控长轴车床的尾架上设有用于顶紧零件并实时检测顶紧力的测力顶针装置。

所述数控长轴车床的拖板上安装有在线激光测径仪，所述在线激光测径仪连接车床控制系统的控制器，所述车床控制系统中设有加工直径补偿模块。

上述技术方案中，通过设置测力夹紧装置控制加工零件的装夹力，通过测力顶针装置控制加工零件的顶紧力，改善了零件的装夹状态；同时，根据在线激光测径仪测得的加工零件误差数据，加工直径补偿模块对加工过程中产生的加工误差进行补偿。由此提高了零件的加工质量。