[发明专利]一种铣抛一体化装备及加工方法

权利要求书

1.一种铣抛一体化装备，其特征在于，包括床身、安装在床身上的五轴联动系统以及刀具选取机构，所述五轴联动系统包括用于调整刀具空间位姿的刀具位移机构和用于调整待修整工件空间位姿的工件位姿调节机构，所述刀具选取机构包括安装在床身上的铣刀刀库、抛光轮库和换刀器，所述换刀器用于刀具更换，所述刀具位移机构包括主轴箱，所述主轴箱内安装有用于安装刀具的主轴，所述主轴箱上还开设若干用于喷射切削液和抛光液的孔。

2.根据权利要求1所述的铣抛一体化装备，其特征在于，所述刀具位移机构包括X轴平移机构、Y轴平移机构以及所述主轴箱，所述工件位姿调节机构包括摆动工作台以及带有夹具的旋转工作台，所述X轴平移机构安装于床身构成X轴平移自由度，所述Y轴平移机构安装于X轴平移机构构成Y轴平移自由度，所述主轴箱安装于Y轴平移机构构成Z轴平移自由度，所述摆动工作台安装于床身构成Y轴旋转自由度，所述带有夹具的旋转工作台安装于摆动工作台构成Z轴旋转自由度，所述床身、X轴平移机构、Y轴平移机构、摆动工作台、夹具及旋转工作台、主轴箱共同构成五轴联动系统，并由数控系统集成控制。

3.根据权利要求2所述的铣抛一体化装备，其特征在于，摆动工作台可绕Y轴在-90°～+90°之间旋转。

4.根据权利要求2所述的铣抛一体化装备，其特征在于，所述主轴箱底部开设有抛光液喷射孔和切削液喷射孔，所述抛光液喷射孔的孔径小于切削液喷射孔的孔径，抛光液喷射孔通过管路与抛光液泵和抛光液过滤循环系统相连，切削液喷射孔通过管路与切削液泵和切削液过滤循环系统相连。

5.根据权利要求1所述的铣抛一体化装备，其特征在于，所述铣刀刀库为圆环形结构，圆环上布有铣刀安装位，各个铣刀安装位上安装加工所需的各类铣刀。

6.根据权利要求1或5所述的铣抛一体化装备，其特征在于，所述抛光轮库为圆环形结构，圆环上布有抛光轮安装位，各个抛光轮安装位上可以安装加工所需的各类抛光轮。

7.根据权利要求6所述的铣抛一体化装备，其特征在于，所述抛光轮库与铣刀刀库同心，二者均安装在床身，并能独立转动，转动位置由数控系统控制，所述换刀器安装于床身，且置于抛光轮库中心位置处，换刀器由数控系统控制。

8.根据权利要求7所述的铣抛一体化装备，其特征在于，所述铣刀包括盘铣刀、端面铣刀、成型铣刀、球头铣刀、鼓铣刀；所述抛光轮包括布抛光轮、毛抛光轮、聚氨酯抛光轮、砂纸抛光轮、金刚石抛光轮、树脂抛光轮。

9.根据权利要求1所述的铣抛一体化装备，其特征在于，床身上能够被切削液和抛光液触及的机构的表面均涂有疏水、疏油、抗腐蚀的高分子材料或塑料涂层。

10.一种复杂曲面高性能零件铣抛一体化加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将工件夹装在带有夹具的旋转工作台上；

步骤2、数控系统控制X轴平移机构、Y轴平移机构、主轴箱将主轴运动至换刀器处的换刀位点，同时数控系统控制铣刀刀库将铣削加工所需的铣刀转至换刀器处的换刀位点，然后数控系统控制换刀器将铣削加工所需的铣刀安装在主轴；

步骤3、数控系统启动切削液泵，切削液从切削液喷射孔喷出，进行铣削加工，加工过程中根据加工需求按照步骤2更换铣刀；

步骤4、铣削加工结束后，数控系统控制X轴平移机构、Y轴平移机构、主轴箱将主轴运动至换刀器处的换刀位点，同时数控系统控制抛光轮库将抛光过程所需的抛光轮转至换刀器处的换刀位点；然后数控系统控制换刀器将抛光过程所需的抛光轮安装在主轴；

步骤5、数控系统启动抛光液泵，抛光液从抛光液喷射孔喷出，进行抛光过程，抛光过程中根据抛光需求按照步骤4更换抛光轮；

铣抛过程中，数控系统基于复杂曲面高性能零件的形貌控制五轴联动系统进行相应的调整。