本發(fā)明涉及一種機床工件加工方法，尤其是一種多角度回轉加工方法。

背景技術：

目前，現有的龍門式機床都是只能進行直線維度的加工，在遇到需要回轉多角度加工時，就會難以勝任了，所以常常需要在現有機床的工作臺上安裝相應的多角度回轉裝置，以間接地完成回轉立體加工。但是現有的回轉加工臺常常出現不穩(wěn)定的問題，導致機床加工的工件精度難以得到保障。而且現有的加工臺還不具備多角度加工功能，所以難以進行特殊角度工件的加工。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是現有的加工方法難以實現多角度加工功能，所以難以進行特殊角度工件的加工。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種用于龍門式加工中心機的立體加工方法，包括如下步驟：

步驟1，在龍門式加工中心機的工作臺上安裝回轉加工臺，并使回轉加工臺的回轉軸心與工作臺中心基準位置相一致；

步驟2，在回轉加工臺上安裝傾斜加工臺，并使傾斜加工臺的臺面中心與回轉加工臺的回轉軸心位置相一致；

步驟3，在傾斜加工臺的臺面上安裝待加工工件，啟動回轉加工臺和傾斜加工臺，利用回轉加工臺的回轉控制和傾斜加工臺的傾斜擺動控制實現待加工工件的多角度回轉加工；

上述步驟中，回轉加工臺包括工件安裝臺、回轉安裝底座、鎖緊舵機、回轉步進電機以及至少兩根T型螺栓；工件安裝臺通過轉軸水平安裝在回轉安裝底座上；在工件安裝臺的上側面上設有T形槽；在工件安裝臺的下側面上圍繞轉軸設有一圈環(huán)形凹槽；在回轉安裝底座的上側面上圍繞轉軸設有一個環(huán)形基座，在環(huán)形基座上等間隔設置有圓柱形的齒柱；鎖緊舵機安裝在回轉安裝底座的上側面上，并在鎖緊舵機的輸出軸上設有嵌于環(huán)形凹槽內的梭形鎖緊頭；回轉步進電機安裝在工件安裝臺的下方，并在回轉步進電機的輸出軸上對接安裝有與齒柱相嚙合的蝸桿；T型螺栓穿過回轉安裝底座用于將回轉安裝底座安裝在機床工作臺上；

傾斜加工臺包括支撐底座、半球形平臺、工件固定座以及傾斜步進電機；在支撐底座的上側設有球面凹陷；在球面凹陷下方設有截面為矩形的圓弧滑道；圓弧滑道的圓心與球面凹陷的球心為同心，且圓弧滑道的圓弧半徑大于球面凹陷的球半徑；在圓弧滑道內設有截面為矩形的圓弧滑塊，并在圓弧滑塊的下側面上設有齒牙；傾斜步進電機設置在圓弧滑道下方，并在傾斜步進電機的輸出軸上設有與齒牙相嚙合的主動齒輪；在圓弧滑道與球面凹陷之間設有連通槽；半球形平臺的下側球面嵌于球面凹陷上，并在下側球面上設有連接塊；連接塊穿過連通槽固定在圓弧滑塊的上側面上；工件固定座安裝在半球形平臺的上側平臺上；在支撐底座的上側邊緣處設有兩個支座；在半球形平臺的側面對稱設有兩個分別轉動式安裝在兩個支座上的傾斜擺動軸；兩個傾斜擺動軸的軸心線共線，且經過半球形平臺的球心；圓弧滑塊圍繞傾斜擺動軸的軸心線在圓弧滑道內來回滑動；

支撐底座安裝在工件安裝臺上，且轉軸的軸心線經過半球形平臺的球心。

采用梭形鎖緊頭嵌于環(huán)形凹槽內，能夠在進行工件加工時通過鎖緊舵機驅動旋轉，從而與環(huán)形凹槽的槽壁卡死進行鎖緊，防止出現工件安裝臺轉動，同時梭形鎖緊頭與中心處的轉軸形成一個多點的穩(wěn)定支撐結構，也能防止工件加工過程中出現晃動，有效確保工件加工的精度；采用齒柱與蝸桿相嚙合的結構，既能夠實現工件安裝臺回轉驅動，又能夠在未驅動情況下限制工件安裝臺回轉；采用球面凹陷和半球形平臺的配合實現球面整體支撐，比平面支撐更加穩(wěn)定，確保工件在傾斜支撐時具有較好的穩(wěn)定性，進一步確保工件的加工精度；采用圓弧滑塊沿圓弧滑道來回滑動，從而帶動半球形平臺的晃動，且在球面凹陷的作用下確保穩(wěn)定性。

作為本發(fā)明的進一步限定方案，在環(huán)形凹槽的槽底部設有弧形槽；在梭形鎖緊頭的頂部嵌有沿弧形槽滾動的滾珠。采用滾珠能夠在工件安裝臺轉動時避免梭形鎖緊頭頂部與環(huán)形凹槽直接摩擦，延長梭形鎖緊頭的使用壽命。

作為本發(fā)明的進一步限定方案，在蝸桿的兩端均設有一個毛刷盤。采用兩端安裝的毛刷盤能夠在回轉步進電機驅動正反轉過程中清掃齒柱附近的鋼屑，從而避免蝸桿被鋼屑塞住，確保回轉步進電機正常使用。

作為本發(fā)明的進一步限定方案，還包括一個喇叭形擋屑板；圍繞工件安裝臺的側面邊緣設有一圈限位凸起；喇叭形擋屑板的小口徑上端扣在限位凸起上，大口徑下端的罩在回轉安裝底座上方。采用喇叭形擋屑板能夠有效防止鋼屑落到回轉安裝底座，確保回轉驅動和梭形鎖緊頭鎖緊均能夠連續(xù)正常工作。

作為本發(fā)明的進一步限定方案，在梭形鎖緊頭的側面設有防滑棱。采用防滑棱能夠進一步增強梭形鎖緊頭的鎖緊穩(wěn)定性。

作為本發(fā)明的進一步限定方案，在兩個傾斜擺動軸上均設有一個抱閘裝置。采用抱閘裝置能夠對傾斜擺動軸進行實時固定，進一步防止在工件加工過程中出現晃動。

作為本發(fā)明的進一步限定方案，在工件固定座的上側面上設有工件固定槽。采用工件固定槽能夠方便安裝待加工工件。

本發(fā)明的有益效果在于：(1)采用梭形鎖緊頭嵌于環(huán)形凹槽內，能夠在進行工件加工時通過鎖緊舵機驅動旋轉，從而與環(huán)形凹槽的槽壁卡死進行鎖緊，防止出現工件安裝臺轉動，同時梭形鎖緊頭與中心處的轉軸形成一個多點的穩(wěn)定支撐結構，也能防止工件加工過程中出現晃動，有效確保工件加工的精度；(2)采用齒柱與蝸桿相嚙合的結構，既能夠實現工件安裝臺回轉驅動，又能夠在未驅動情況下限制工件安裝臺回轉；(3)采用球面凹陷和半球形平臺的配合實現球面整體支撐，比平面支撐更加穩(wěn)定，確保工件在傾斜支撐時具有較好的穩(wěn)定性，進一步確保工件的加工精度；(4)采用圓弧滑塊沿圓弧滑道來回滑動，從而帶動半球形平臺的晃動，且在球面凹陷的作用下確保穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的方法流程圖；

圖2為本發(fā)明的回轉加工臺側面結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的工件安裝臺底部結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的回轉安裝底座頂部結構示意圖；

圖5為本發(fā)明的鎖緊機構結構示意圖；

圖6為本發(fā)明的傾斜加工臺側面結構示意圖；

圖7為圖6中A-A處剖視圖。

圖中：1、工件安裝臺，2、回轉安裝底座，3、T型螺栓，4、喇叭形擋屑板，5、T形槽，6、轉軸，7、鎖緊舵機，8、環(huán)形基座，9、回轉步進電機，10、毛刷盤，11、蝸桿，12、環(huán)形凹槽，13、弧形槽，14、梭形鎖緊頭，15、限位凸起，16、滾珠，17、防滑棱，18、齒柱，19、支撐底座，20、半球形平臺，21、支座，22、傾斜擺動軸，23、工件固定座，24、工件固定槽，25、圓弧滑道，26、圓弧滑塊，27、連接塊，28、傾斜步進電機，29、主動齒輪，30、球面凹陷，31、抱閘裝置，32、連通槽。

具體實施方式

如圖1-7所示，本發(fā)明公開的一種用于龍門式加工中心機的立體加工方法，包括如下步驟：

步驟1，在龍門式加工中心機的工作臺上安裝回轉加工臺，并使回轉加工臺的回轉軸心與工作臺中心基準位置相一致；

步驟2，在回轉加工臺上安裝傾斜加工臺，并使傾斜加工臺的臺面中心與回轉加工臺的回轉軸心位置相一致；

步驟3，在傾斜加工臺的臺面上安裝待加工工件，啟動回轉加工臺和傾斜加工臺，利用回轉加工臺的回轉控制和傾斜加工臺的傾斜擺動控制實現待加工工件的多角度回轉加工；

上述步驟中，回轉加工臺包括工件安裝臺1、回轉安裝底座2、鎖緊舵機7、回轉步進電機9以及四根T型螺栓3；工件安裝臺1通過轉軸6水平安裝在回轉安裝底座2上；在工件安裝臺1的上側面上設有T形槽5；在工件安裝臺1的下側面上圍繞轉軸6設有一圈環(huán)形凹槽12；在回轉安裝底座2的上側面上圍繞轉軸6設有一個環(huán)形基座8，在環(huán)形基座8上等間隔設置有圓柱形的齒柱18；鎖緊舵機7安裝在回轉安裝底座2的上側面上，并在鎖緊舵機7的輸出軸上設有嵌于環(huán)形凹槽12內的梭形鎖緊頭14；回轉步進電機9安裝在工件安裝臺1的下方，并在回轉步進電機9的輸出軸上對接安裝有與齒柱18相嚙合的蝸桿11；T型螺栓3穿過回轉安裝底座2用于將回轉安裝底座2安裝在機床工作臺上；

傾斜加工臺包括支撐底座19、半球形平臺20、工件固定座23以及傾斜步進電機28；在支撐底座19的上側設有球面凹陷30；在球面凹陷30下方設有截面為矩形的圓弧滑道25；圓弧滑道25的圓心與球面凹陷30的球心為同心，且圓弧滑道25的圓弧半徑大于球面凹陷30的球半徑；在圓弧滑道25內設有截面為矩形的圓弧滑塊26，并在圓弧滑塊26的下側面上設有齒牙；傾斜步進電機28設置在圓弧滑道25下方，并在傾斜步進電機28的輸出軸上設有與齒牙相嚙合的主動齒輪29；在圓弧滑道25與球面凹陷30之間設有連通槽32；半球形平臺20的下側球面嵌于球面凹陷30上，并在下側球面上設有連接塊27；連接塊27穿過連通槽32固定在圓弧滑塊26的上側面上；工件固定座23安裝在半球形平臺20的上側平臺上；在支撐底座19的上側邊緣處設有兩個支座21；在半球形平臺20的側面對稱設有兩個分別轉動式安裝在兩個支座21上的傾斜擺動軸22；兩個傾斜擺動軸22的軸心線共線，且經過半球形平臺20的球心；圓弧滑塊26圍繞傾斜擺動軸22的軸心線在圓弧滑道25內來回滑動；

支撐底座19安裝在工件安裝臺1上，且轉軸6的軸心線經過半球形平臺20的球心。

為了避免梭形鎖緊頭14頂部與環(huán)形凹槽12直接摩擦，本發(fā)明在環(huán)形凹槽12的槽底部設有弧形槽13；在梭形鎖緊頭14的頂部嵌有沿弧形槽13滾動的滾珠16，從而將滑動摩擦轉變?yōu)楣潭Σ?，大大降低了摩擦阻力，也避免了梭形鎖緊頭14磨損。

為了能夠實時清理齒柱18附件的鋼屑，本發(fā)明在蝸桿11的兩端均設有一個毛刷盤10，從而實時清理掉附件的鋼屑，確保?；剞D步進電機9不被堵轉。

為了阻擋鋼屑飛入回轉安裝底座2上，本發(fā)明還包括一個喇叭形擋屑板4；圍繞工件安裝臺1的側面邊緣設有一圈限位凸起15；喇叭形擋屑板4的小口徑上端扣在限位凸起15上，大口徑下端的罩在回轉安裝底座2上方，從而阻擋大部分鋼屑飛入，確保回轉驅動和梭形鎖緊頭14鎖緊均能夠連續(xù)正常工作。

為了進一步增強梭形鎖緊頭14的鎖緊穩(wěn)定性，本發(fā)明在梭形鎖緊頭14的側面設有防滑棱17。

為了能夠對傾斜擺動軸22進行實時固定，進一步防止在工件加工過程中出現晃動，本發(fā)明在兩個傾斜擺動軸22上均設有一個抱閘裝置31。

為了能夠方便在工件固定座23上安裝待加工工件，本發(fā)明在工件固定座23的上側面上設有工件固定槽24。

本發(fā)明的用于龍門式加工中心機的回轉加工臺在安裝工作時，需要進行如下操作：

首先需要將回轉加工臺安裝在龍門式加工中心機的工作臺上，通過T型螺栓3將回轉安裝底座2安裝在機床工作臺上，并使得回轉安裝底座2上的轉軸6的中心線經過機床加工臺的中心基準點；在進行回轉加工時，控制回轉步進電機9驅動蝸桿18轉動，從而在齒柱18的反作用下帶動工件安裝臺1旋轉，實現工件的回轉加工；在工件回轉至相應位置時，控制鎖緊舵機7轉動，使梭形鎖緊頭14側面的防滑棱17與環(huán)形凹槽12槽側面上的摩擦面貼緊摩擦，從而實現定位鎖緊，由于梭形鎖緊頭14為梭形結構，所以在梭形鎖緊頭14旋轉鎖緊時對環(huán)形凹槽12內外槽側面的作用力也是相等的，所以不會出現受力不均而出現工件安裝臺1晃動的問題，而且梭形鎖緊頭14和鎖緊舵機7共為四組，兩兩呈中心對稱，所以對稱的兩組作用力也是會抵消的，進一步確保不會出現受力不均而出現工件安裝臺1晃動的問題；

再將傾斜加工臺安裝在回轉加工臺上，將支撐底座19固定安裝在工件安裝臺1上；通過控制傾斜步進電機28帶動圓弧滑塊26圍繞傾斜擺動軸22的軸心線在圓弧滑道25內來回滑動，從而實現半球形平臺20上的工件角度擺動；在工件擺動至加工角度時，再控制抱閘裝置31鎖住兩個傾斜擺動軸22，確保工件加工時的穩(wěn)定性，這里的抱閘裝置31采用現有的電機抱閘裝置即可；傾斜步進電機28本身也是自帶抱閘鎖緊功能的；由于連通槽32的作用使得圓弧滑塊26被限制在圓弧滑道25內，從而使半球形平臺20也被限制在球面凹陷30上，而不會掉落脫離。