[发明专利]一种涡旋加工专用机床及其加工方法

权利要求书

1.一种涡旋加工专用机床，其特征在于包括基座以及设置在基座上的主轴模块、工作台模块、自动换刀模块和冷却润滑系统；

所述的主轴模块包括电主轴、铣刀、滚珠丝杆副、打刀缸、回转进水器、Z轴滑台、Z轴伺服电机和直线导轨副；

所述的Z轴伺服电机安装在基座上；Z轴伺服电机通过滚珠丝杆副与Z轴滑台相连；Z轴滑台还通过若干个直线导轨副与基座相连；所述的电主轴设置在Z轴滑台上，铣刀与电主轴头部相连，电主轴配置有打刀缸和回转进水器；

所述的工作台模块位于铣刀下方，工作台模块包括直线导轨和安装在直线导轨上的X向滑台；所述的X向滑台上设置有直线电机、工作台主轴、转台轴承、DD马达、液力推动活塞、夹具进口、薄膜夹具和增力活塞；

直线电机驱动X向滑台沿直线导轨运动；工作台主轴由转台轴承支承在X向滑台上，工作台主轴由DD马达驱动，工作台主轴内配置管路，所述管路的进口为夹具进口，管路上设置推动活塞；所述薄膜夹具设有内腔，内腔内设增力活塞；内腔与所述工作台主轴的管路连通；

所述的自动换刀模块用于实现摆臂式换刀；冷却润滑系统用于为加工过程提供冷却、润滑和切削液。

2.根据权利要求1所述的涡旋加工专用机床，其特征在于所述的Z轴滑台上设有电主轴安装孔和滚珠丝杆副安装孔；电主轴安装孔和滚珠丝杆副安装孔同轴；电主轴安装孔中心线与所有直线导轨副处于同一平面。

3.根据权利要求1所述的涡旋加工专用机床，其特征在于所述的机床还包括第一直线光栅、第二直线光栅和圆光栅；第一直线光栅用于检测Z轴滑台的位移；第二直线光栅检测X向滑台运动位移；圆光栅检测工作台主轴的角度位移。

4.根据权利要求1所述的涡旋加工专用机床，其特征在于所述的自动换刀模块采用24把圆盘式刀库。

5.根据权利要求1所述的涡旋加工专用机床，其特征在于所述的薄膜夹具为液动薄膜夹具或气动薄膜夹具。

6.根据权利要求1所述的涡旋加工专用机床，其特征在于所述的冷却润滑系统包括工件加工冷却系统、外循环水冷系统和润滑系统；所述的工件加工冷却系统为双冷却泵系统，一个子冷却系统用于为工件添加切削液及冲刷切屑，另一子冷却系统用于电主轴的出水冷却；外循环水冷系统对电主轴、DD马达、直线电机进行外循环冷却；润滑系统对滚珠丝杠副、直线导轨进行润滑。

7.根据权利要求1所述的涡旋加工专用机床，其特征在于所述的冷却润滑系统设有温度传感器和流量传感器用于检测冷却液的温度和流量。

8.一种如权利要求1所述机床的涡旋加工方法，其特征在于包括以下步骤：

1)薄膜夹具对工件进行装夹实现高精度定位；

2)铣刀高速旋转提供主切削力；工作台模块的回转台作圆周方向角度回转，X向滑台作径向移动；回转台与X向滑台由数控程序控制实现联动插补，生成工件加工曲线；

或者铣刀高速旋转提供主切削力；Y向做直线运动；X向做直线运动；Y向与X向由数控程序控制实现联动插补，生成工件加工曲线；

3)在加工过程中冷却系统对工件添加切削液及冲刷切屑功能，水冷系统对电主轴、DD马达、直线电机进行外循环冷却；润滑系统采用自动润滑对滚珠丝杠副、直线导轨进行润滑。