本發(fā)明涉及加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種加工設(shè)備及應(yīng)用其實現(xiàn)的加工方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)加工設(shè)備的加工精度、工作效率等已經(jīng)愈加無法適應(yīng)當(dāng)今高效率、高品質(zhì)產(chǎn)品的要求，加工速度快、精度高的加工設(shè)備也越來越被人們所追求。

電主軸等提高機床進(jìn)給、旋轉(zhuǎn)的發(fā)明受到人們所認(rèn)可，其在一定程度上提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及精度，同時降低了工人的勞動強度；但現(xiàn)有技術(shù)中機床的工作方式卻始終無法將其工作效率完全發(fā)揮出來。

現(xiàn)有加工設(shè)備，尤其是高速切削設(shè)備，刀具夾具的旋轉(zhuǎn)速度有限，其受到其所依附的移動軸或旋轉(zhuǎn)軸所限制。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種通過固定刀具而旋轉(zhuǎn)工件，以提高工件切削速度及精度的加工設(shè)備及應(yīng)用其實現(xiàn)的加工方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種加工設(shè)備，其中，所述加工設(shè)備包括：基座，

設(shè)置于所述基座上端面，用于為工件的前后移動導(dǎo)向的第一導(dǎo)向裝置；

設(shè)置于所述第一導(dǎo)向裝置上方，用于工件切削時帶動工件旋轉(zhuǎn)、以使固定的刀具對其進(jìn)行切削，工件銑磨時固定工件、以使旋轉(zhuǎn)的刀具對其進(jìn)行銑磨的工件夾取裝置；

設(shè)置于所述第一導(dǎo)向裝置及工件夾取裝置之間，用于固定所述工件夾取裝置、并帶動其沿所述第一導(dǎo)向裝置前后移動的工作臺；

設(shè)置于所述基座一端上方，用于為刀具的左右移動導(dǎo)向的第二導(dǎo)向裝置；

可移動連接于所述第二導(dǎo)向裝置，用于為刀具的縱向移動導(dǎo)向的第三導(dǎo)向裝置；

可移動連接于所述第三導(dǎo)向裝置，用于工件切削時固定刀具、以使旋轉(zhuǎn)的工件得到切削，工件銑磨時旋轉(zhuǎn)工件、以使固定的工件得到銑磨的刀具夾取裝置。

優(yōu)選地，所述的加工設(shè)備，其中，所述加工設(shè)備還包括：

設(shè)置于所述刀具夾取裝置一側(cè)的刀庫；

連接于所述刀庫、且位于所述刀庫及刀具夾取裝置之間，用于為工件加工更換刀具的換刀裝置。

優(yōu)選地，所述的加工設(shè)備，其中，所述加工設(shè)備還包括：

連接于所述第三導(dǎo)向裝置，用于在所述刀具夾取裝置縱向移動時、保持其運動穩(wěn)定性的配重塊。

優(yōu)選地，所述的加工設(shè)備，其中，所述加工設(shè)備還包括：

設(shè)置于所述基座與第二導(dǎo)向裝置之間，用于固定并支撐所述第二導(dǎo)向裝置的支撐裝置。

優(yōu)選地，所述的加工設(shè)備，其中，所述加工設(shè)備還包括：

設(shè)置于所述第一導(dǎo)向裝置的第一光柵尺。

優(yōu)選地，所述的加工設(shè)備，其中，所述加工設(shè)備還包括：

設(shè)置于所述第二導(dǎo)向裝置、朝向所述第三導(dǎo)向裝置一側(cè)，用于驅(qū)動所述第三導(dǎo)向裝置沿所述第二導(dǎo)向裝置左右移動的直線電機。

優(yōu)選地，所述的加工設(shè)備，其中，所述第二導(dǎo)向裝置包括：

固定連接于所述上支撐架、且對稱設(shè)置的兩個第二導(dǎo)軌；

以及分別設(shè)置于所述第二導(dǎo)軌兩端、用于限制所述刀具夾取裝置左右移動位置的兩個第二限位塊。

優(yōu)選地，所述的加工設(shè)備，其中，所述第三導(dǎo)向裝置包括：

設(shè)置于所述第二導(dǎo)向裝置及刀具夾取裝置之間，可沿所述第二導(dǎo)向裝置左右移動的第三移動部件；

若干個設(shè)置于所述第三移動部件、朝向所述刀具夾取裝置一側(cè)，用于為所述刀具夾取裝置縱向移動導(dǎo)向的導(dǎo)向塊。

優(yōu)選地，所述的加工設(shè)備，其中，所述加工設(shè)備為數(shù)控機床。

一種應(yīng)用如上任意一項所述的加工設(shè)備實現(xiàn)的加工方法，，其中，所述加工方法包括：

步驟A：分別通過第一導(dǎo)向裝置及第二導(dǎo)向裝置、調(diào)整刀具夾取裝置及工件夾取裝置的位置、直至刀具位于待加工工件加工初始點上方；

步驟B：轉(zhuǎn)動工件，同時降低刀具位置以切削工件，或轉(zhuǎn)動并降低刀具位置以銑磨工件。

本發(fā)明所提供的加工設(shè)備，由于采用了基座，設(shè)置于所述基座上端面，用于為工件的前后移動導(dǎo)向的第一導(dǎo)向裝置；設(shè)置于所述第一導(dǎo)向裝置上方，用于工件加工時帶動工件旋轉(zhuǎn)、以使固定的刀具對其進(jìn)行加工的工件夾取裝置；設(shè)置于所述第一導(dǎo)向裝置及工件夾取裝置之間，用于固定所述工件夾取裝置、并帶動其沿所述第一導(dǎo)向裝置前后移動的工作臺；設(shè)置于所述基座一端上方，用于為刀具的左右移動導(dǎo)向的第二導(dǎo)向裝置；可移動連接于所述第二導(dǎo)向裝置，用于為刀具的縱向移動導(dǎo)向的第三導(dǎo)向裝置；以及可移動連接于所述第三導(dǎo)向裝置，用于夾持刀具、并帶動其沿所述第三導(dǎo)向裝置縱向移動、或在所述第三導(dǎo)向裝置的帶動下沿所述第二導(dǎo)向裝置左右移動的刀具夾取裝置；使得加工設(shè)備可精確、快速的通過第一導(dǎo)向裝置、第二導(dǎo)向裝置調(diào)整刀具夾取裝置位置的同時，通過第三導(dǎo)向裝置調(diào)整工件夾取裝置的位置，提高該設(shè)備的定位精度及速度；且通過固定刀具而轉(zhuǎn)動工件的工作方式，改變傳統(tǒng)轉(zhuǎn)動刀具、固定工件的切削方式，配合電主軸或直線電機等高速驅(qū)動裝置，提高該設(shè)備的切削速度及精度，進(jìn)而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及精品率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中加工設(shè)備較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中加工設(shè)備較佳實施例的基座結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中加工設(shè)備較佳實施例的第一導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中加工設(shè)備較佳實施例的工作臺結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中加工設(shè)備較佳實施例的工件夾取裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明中加工設(shè)備較佳實施例的支撐裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明中加工設(shè)備較佳實施例的刀具夾取裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明圖7中局部A的放大示意圖。

圖9是本發(fā)明中加工方法較佳實施例的主要流程示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種加工設(shè)備及應(yīng)用其實現(xiàn)的加工方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種加工設(shè)備，所述加工設(shè)備包括：基座100，設(shè)置于所述基座100上端面，用于為工件的前后移動導(dǎo)向的第一導(dǎo)向裝置210；設(shè)置于所述第一導(dǎo)向裝置210上方，用于工件加工時帶動工件旋轉(zhuǎn)、以使固定的刀具對其進(jìn)行加工的工件夾取裝置400；設(shè)置于所述第一導(dǎo)向裝置210及工件夾取裝置400之間，用于固定所述工件夾取裝置400、并帶動其沿所述第一導(dǎo)向裝置210前后移動的工作臺300；設(shè)置于所述基座100一端上方，用于為刀具的左右移動導(dǎo)向的第二導(dǎo)向裝置220；可移動連接于所述第二導(dǎo)向裝置220，用于為刀具的縱向移動導(dǎo)向的第三導(dǎo)向裝置230；可移動連接于所述第三導(dǎo)向裝置230，用于夾持刀具、并帶動其沿所述第三導(dǎo)向裝置230縱向移動、或在所述第三導(dǎo)向裝置230的帶動下沿所述第二導(dǎo)向裝置220左右移動的刀具夾取裝置500。

本發(fā)明實施例中，所述加工設(shè)備為高速切削、銑磨為一體的數(shù)控加工中心，可通過控制器控制所述工件夾取裝置400及刀具夾取裝置500實現(xiàn)切削、銑磨或切削后銑磨的工作。且切削時旋轉(zhuǎn)工件而固定刀具，提高工件的切削速度及精度，而銑磨時旋轉(zhuǎn)刀具而固定工件，節(jié)省重新夾裝工件的時間，提高生產(chǎn)效率并降低加工成本。

本發(fā)明優(yōu)選實施例中，如圖2所示，所述基座100包括兩個下基座110及一個上基座120，兩個所述下基座110至上基座120貫穿各開設(shè)有六個連接銷釘孔，二者通過銷釘固定連接。六個連接銷釘孔在所述下基座110的開設(shè)位置分別為：兩端各兩個，中部兩個，上述連接方式穩(wěn)定性高，且裝配過程簡單，操作難度低。

如圖3所示，所述第一導(dǎo)向裝置210包括：用于帶動所述工作臺300運動的第一傳動鏈211，兩個對稱設(shè)置、固定連接于所述基座100的第一導(dǎo)軌212，以及四個分別固定連接于兩個所述第一導(dǎo)軌212兩端、用于限制所述工作臺300運動位置的第一限位塊213。所述第一傳動鏈211由內(nèi)鏈板，外鏈板，銷軸，套筒，滾柱組成。貫穿所述第一導(dǎo)軌212與所述基座100設(shè)置有若干個沉頭銷釘孔，若干個沉頭銷釘孔間隔設(shè)置于兩個所述第一導(dǎo)軌212。

對應(yīng)所述第一導(dǎo)軌212，所述工作臺300下端設(shè)置有四個分別用于沿所述兩個所述第一導(dǎo)軌212運動的第一滑塊310，所述第一滑塊310與所述工作臺300貫穿設(shè)置有沉頭銷釘孔，所述第一滑塊310與所述工作臺300通過沉頭銷釘固定連接。

所述工作臺300與所述第一滑塊310之間的沉頭銷釘孔、由所述工作臺300始至所述第一滑塊310上部止，即該部分的沉頭銷釘孔的沉頭部分設(shè)置于所述工作臺300，這種設(shè)置方式簡化了沉頭銷釘?shù)难b配與更換程序。

如圖4所示，所述工作臺300下端面設(shè)置有滑塊連接部320及若干個橫向設(shè)置的支撐部330。所述滑塊連接部320呈倒凹型，形成有與所述第一滑塊310相適配的凹槽，在通過沉頭銷釘孔將所述工作臺300及所述第一滑塊310連接后，所述滑塊連接部320的設(shè)置可以限制所述第一滑塊310的左右滑動，一方面可以提高所述工作臺300帶動所述第一滑塊310沿所述第一導(dǎo)軌212移動的移動穩(wěn)定性、保證所述第一滑塊310不會橫移，另一方面可以有效防止所述第一滑塊310方向偏移、損壞所述第一導(dǎo)軌212，有效提高加工設(shè)備的使用壽命。

如圖5所示，所述工件夾取裝置400上端面設(shè)置有8個調(diào)整槽410，用于根據(jù)待加工工件的形狀調(diào)整固定于其中的工件夾持件的位置，提高加工設(shè)備的通用性。

如圖1及圖6所示，所述加工設(shè)備還包括：設(shè)置于所述基座100與第二導(dǎo)向裝置220之間，用于固定并支撐所述第二導(dǎo)向裝置220的支撐裝置700。

所述支撐裝置700包括左支撐架710、右支撐架720及上支撐架730，三者通過沉頭銷釘固定連接。

通過設(shè)置所述支撐裝置700，提高了所述第二導(dǎo)向裝置220、第三導(dǎo)向裝置230及刀具夾取裝置500的高度，最重要的是提高了刀具夾取裝置500的縱向運動范圍，使得所述加工設(shè)備可加工大型工件，提高其通用性。

所述第二導(dǎo)向裝置220包括：通過沉頭銷釘固定連接于所述上支撐架730、且對稱設(shè)置的兩個第二導(dǎo)軌222，以及設(shè)置于兩個所述第二導(dǎo)軌222任意一個兩端、用于限制所述刀具夾取裝置500左右移動位置的第二限位塊223。

所述第二限位塊223的設(shè)置是為了防止所述第三導(dǎo)向裝置230及刀具夾取裝置500，在所述加工設(shè)備發(fā)生故障時脫離所述第二導(dǎo)軌222，損害設(shè)備。

如圖7及圖8所示，所述刀具夾取裝置500包括：主動軸（未圖示）、外殼540、第二傳動鏈510、第三導(dǎo)軌520以及用于限制刀具縱向移動位置的彈性件530，所述第三導(dǎo)向裝置230包括與所述第三導(dǎo)軌520適配的導(dǎo)向塊231；所述第三導(dǎo)軌520沿所述導(dǎo)向塊231縱向移動。

所述彈性件呈連續(xù)的M型，其一側(cè)卡合于所述外殼540。設(shè)置所述彈性件可緩沖刀具的下降，使得刀具與工件柔性接觸，提高產(chǎn)品精品率。

本發(fā)明所提供的加工設(shè)備，由于采用了基座100，設(shè)置于所述基座100上端面，用于為工件的前后移動導(dǎo)向的第一導(dǎo)向裝置210；設(shè)置于所述第一導(dǎo)向裝置210上方，用于工件加工時帶動工件旋轉(zhuǎn)、以使固定的刀具對其進(jìn)行加工的工件夾取裝置400；設(shè)置于所述第一導(dǎo)向裝置210及工件夾取裝置400之間，用于固定所述工件夾取裝置400、并帶動其沿所述第一導(dǎo)向裝置210前后移動的工作臺300；設(shè)置于所述基座100一端上方，用于為刀具的左右移動導(dǎo)向的第二導(dǎo)向裝置220；可移動連接于所述第二導(dǎo)向裝置220，用于為刀具的縱向移動導(dǎo)向的第三導(dǎo)向裝置230；以及可移動連接于所述第三導(dǎo)向裝置230，用于夾持刀具、并帶動其沿所述第三導(dǎo)向裝置230縱向移動、或在所述第三導(dǎo)向裝置230的帶動下沿所述第二導(dǎo)向裝置220左右移動的刀具夾取裝置500；使得加工設(shè)備可精確、快速的通過第一導(dǎo)向裝置210、第二導(dǎo)向裝置220調(diào)整刀具夾取裝置500位置的同時，通過第三導(dǎo)向裝置230調(diào)整工件夾取裝置400的位置，提高該設(shè)備的定位精度及速度；且通過固定刀具而轉(zhuǎn)動工件的工作方式，改變傳統(tǒng)轉(zhuǎn)動刀具、固定工件的切削方式，配合電主軸或直線電機等高速驅(qū)動裝置，提高該設(shè)備的切削速度及精度，進(jìn)而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及精品率。

進(jìn)一步地，所述加工設(shè)備還包括：

如圖1所示，設(shè)置于所述刀具夾取裝置500一側(cè)的刀庫610；

連接于所述刀庫610、且位于所述刀庫610及刀具夾取裝置500之間，用于為工件加工更換刀具的換刀裝置620。

所述換刀裝置620包括：可轉(zhuǎn)動連接于刀庫610一側(cè)下端的換刀柄；在需要更換刀具時，所述換刀柄一端接取所述刀庫610內(nèi)待使用刀具、一端接取所述刀具夾取裝置500上待更換刀具后旋轉(zhuǎn)，將所述待使用刀具與待更換刀具轉(zhuǎn)換位置，并將待使用刀具放置于所述刀具夾取裝置500、將待更換刀具放置于所述刀庫610。

所述刀庫610旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)其內(nèi)刀具位置。

進(jìn)一步地，所述加工設(shè)備還包括：

連接于所述第三導(dǎo)向裝置230，用于在所述刀具夾取裝置500縱向移動時、保持其運動穩(wěn)定性的配重塊221。

通過設(shè)置所述配重塊221可以有效的保證刀具在縱向運動時的運動穩(wěn)定性及方向精確性，從而保證其工件加工的加工精度。

進(jìn)一步地，所述加工設(shè)備還包括：光柵尺補償系統(tǒng)，由于全閉環(huán)系統(tǒng)的補償效果幾乎不隨機床工況、磨損狀況及加工程序的不同而發(fā)生變化，機床可以長期保持初始加工精度。

所述光柵尺補償系統(tǒng)包括：設(shè)置于所述第一導(dǎo)向裝置210的第一光柵尺，光電池、光源，以及用于讀取數(shù)據(jù)的讀數(shù)頭，用于安裝讀數(shù)頭的安裝板，所述第一光柵尺下方還設(shè)置有密封條。

所述加工設(shè)備還包括：設(shè)置于所述第二導(dǎo)向裝置220的第二光柵尺。所述第二光柵尺的設(shè)置放置與所述第一光柵尺相同，在此不再一一贅述。

進(jìn)一步地，所述加工設(shè)備還包括：

設(shè)置于所述第二導(dǎo)向裝置220、朝向所述第三導(dǎo)向裝置230一側(cè)，用于驅(qū)動所述第三導(dǎo)向裝置230沿所述第二導(dǎo)向裝置220左右移動的直線電機。

直線伺服電動機是一種能直接將電能轉(zhuǎn)化為直線運動機械能的電力驅(qū)動裝置，其直接驅(qū)動工作臺300進(jìn)行直線運動，使工作臺300的加/減速提高到傳統(tǒng)機床的10~20倍，速度提高3~4倍。

進(jìn)一步地，所述加工設(shè)備為數(shù)控機床。

所述加工設(shè)備優(yōu)選采用龍門結(jié)構(gòu)，整機采用花崗巖床身，提高設(shè)備的精密度、穩(wěn)定性以及減震效果。

所述加工設(shè)備優(yōu)選為高速切削數(shù)控加工中心，即該加工設(shè)備是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床，該程序控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。

所述加工設(shè)備包括：控制器即數(shù)控裝置，其為數(shù)控加工中心的核心，包括硬件如印刷電路板、顯示器、鍵盒及紙帶閱讀機等，在各硬件上運行有相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的儲存、數(shù)據(jù)的變換、插補運算以及其他控制功能。

所述第三導(dǎo)向裝置230包括：設(shè)置于所述第二導(dǎo)向裝置220及刀具夾取裝置500之間，可沿所述第二導(dǎo)向裝置220左右移動的第三移動部件；

若干個設(shè)置于所述第三移動部件、朝向所述刀具夾取裝置500一側(cè)，用于為所述刀具夾取裝置500縱向移動導(dǎo)向的導(dǎo)向塊231。

如圖9所示，一種應(yīng)用如上任意一項所述的加工設(shè)備實現(xiàn)的加工方法，其包括：

S100、分別通過第一導(dǎo)向裝置及第二導(dǎo)向裝置、調(diào)整刀具夾取裝置及工件夾取裝置的位置、直至刀具位于待加工工件加工初始點上方；

S200、轉(zhuǎn)動工件，同時降低刀具位置以切削工件，或轉(zhuǎn)動并降低刀具位置以銑磨工件。

本發(fā)明實施例中，通過所述加工方法加工而成的產(chǎn)品，由于加工精度高、省去了切削后拋光的工藝流程。

在采用旋轉(zhuǎn)工件的加工方法的基礎(chǔ)上，選擇小切削量加工，而由于工件旋轉(zhuǎn)速度快，在保證切削速度的基礎(chǔ)上，提高了加工精度，從而省卻了粗加工、半精加工的過程，而將粗加工、半精加工及精加工融為一體，由同一加工設(shè)備完成，減少了機床的使用，有效避免了由于多次裝夾損害工件，增加誤差，提高了產(chǎn)品的精品率。

綜上，即加工精度高，節(jié)省了三道工序：先后順序為粗加工、精加工及拋光，減少了機床的使用從而進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本，減少了裝夾次數(shù)從而減少了加工誤差、提高了產(chǎn)品精品率。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。