[发明专利]测量-铣削-去毛刺-磨抛一体化的机匣加工装置及方法

权利要求书

1.一种测量-铣削-去毛刺-磨抛一体化的机匣加工装置，其特征在于，包括工具组件、快换工具支架(18)和机器人，其中：

所述工具组件包括四种工具：长悬伸测量工具(17)、长悬伸铣削工具(14)、长悬伸去毛刺工具(12)和长悬伸磨具(13)，其中，所述长悬伸测量工具(17)用于获取机匣各部位的加工余量；所述长悬伸铣削工具(14)用于对机匣进行铣削粗加工；所述长悬伸去毛刺工具(12)用于对机匣棱边的毛刺去除；所述长悬伸磨具(13)用于对机匣内腔表面进行精加工；该四种工具独立活动安装在所述快换工具支架(18)中；使用时，所述机器人从所述快换工具支架(18)中更换安装不同工具进行机匣加工；

所述长悬伸磨具(13)包括磨具控制器以及依次连接的延长杆组件、三轴力传感器(45)、磨抛电主轴(42)、磨头(41)，其中，所述延长杆组件包括多个嵌套活动安装的延长杆，所述三轴力传感器(45)用于测量磨抛过程中的接触力，所述磨具控制器用于控制磨抛过程中的接触力；

所述长悬伸去毛刺工具(12)包括依次连接的去毛刺器安装法兰(63)、被动去毛刺器(62)和旋转锉刀(61)，所述被动去毛刺器(62)可沿径向浮动，且其转速通过气压控制。

2.如权利要求1所述的测量-铣削-去毛刺-磨抛一体化的机匣加工装置，其特征在于，所述长悬伸磨具(13)还包括二自由度伺服运动平台(49)，其安装在所述延长杆组件上，该二自由度伺服运动平台(49)用于微调所述磨头(41)在横向和纵向上的位置。

3.如权利要求1所述的测量-铣削-去毛刺-磨抛一体化的机匣加工装置，其特征在于，所述长悬伸铣削工具(14)包括铣削电主轴(32)、铣刀和主轴控制器，其中，所述铣削电主轴(32)上设置有抱夹，该抱夹用于与机器人连接，所述铣刀夹持于所述铣削电主轴末端，所述主轴控制器用于调节铣削电主轴的转速。

4.如权利要求3所述的测量-铣削-去毛刺-磨抛一体化的机匣加工装置，其特征在于，所述铣刀为长悬伸锥形铣刀，该铣刀长度为150mm～300mm。

5.如权利要求1所述的测量-铣削-去毛刺-磨抛一体化的机匣加工装置，其特征在于，所述长悬伸测量工具(17)包括传感器安装法兰(23)和激光位移传感器(24)，所述传感器安装法兰(23)一端安装所述激光位移传感器(24)，另一端用于与机器人连接。

6.如权利要求1-5任一项所述的测量-铣削-去毛刺-磨抛一体化的机匣加工装置，其特征在于，四种工具均通过气动快换工具与所述机器人连接，所述机器人为六关节机器人。

7.一种测量-铣削-去毛刺-磨抛一体化的机匣加工方法，采用如权利要求1-6任一项所述的机匣加工装置实现，其特征在于，包括如下步骤：

S1、机器人夹持长悬伸测量工具对机匣进行分段扫描获得机匣三维点云数据，进而得到机匣各部位的铣削加工余量；

S2、根据铣削加工余量规划铣削路径和工艺参数，机器人更换夹持长悬伸铣削工具按该铣削路径和工艺参数对机匣进行铣削加工；然后机器人更换夹持长悬伸去毛刺工具去除机匣棱边的毛刺；

S3、机器人更换夹持长悬伸测量工具对铣削、去毛刺后的机匣进行分段扫描获得机匣三维点云数据，进而得到机匣各部位的磨抛加工余量；

S4、根据磨抛加工余量规划磨抛路径和工艺参数，机器人更换夹持长悬伸磨具按该磨抛路径和工艺参数对机匣深腔表面进行磨抛加工，完成对机匣的加工。

8.如权利要求7所述的测量-铣削-去毛刺-磨抛一体化的机匣加工方法，其特征在于，磨抛工艺参数包括磨抛接触力、主轴转速和机器人进给速度；在磨抛过程中，通过三轴力传感器实时测量磨抛接触力，并通过磨具控制器对磨抛接触力进行调整。