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(zhuǎn)加工方法。

背景技術(shù)：

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

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

為了解決上述技術(shù)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(zhuǎn)加工臺，并使回轉(zhuǎn)加工臺的回轉(zhuǎn)軸心與工作臺中心基準(zhǔn)位置相一致；

步驟2，在回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)加工臺的回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)加工臺和傾斜加工臺，利用回轉(zhuǎn)加工臺的回轉(zhuǎn)控制和傾斜加工臺的傾斜擺動控制實現(xiàn)待加工工件的多角度回轉(zhuǎn)加工；

上述步驟中，回轉(zhuǎn)加工臺包括工件安裝臺、回轉(zhuǎn)安裝底座、鎖緊舵機、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機以及至少兩根T型螺栓；工件安裝臺通過轉(zhuǎn)軸水平安裝在回轉(zhuǎn)安裝底座上；在工件安裝臺的上側(cè)面上設(shè)有T形槽；在工件安裝臺的下側(cè)面上圍繞轉(zhuǎn)軸設(shè)有一圈環(huán)形凹槽；在回轉(zhuǎn)安裝底座的上側(cè)面上圍繞轉(zhuǎn)軸設(shè)有一個環(huán)形基座，在環(huán)形基座上等間隔設(shè)置有圓柱形的齒柱；鎖緊舵機安裝在回轉(zhuǎn)安裝底座的上側(cè)面上，并在鎖緊舵機的輸出軸上設(shè)有嵌于環(huán)形凹槽內(nèi)的梭形鎖緊頭；回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機安裝在工件安裝臺的下方，并在回轉(zhuǎn)步進(jìn)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(zhuǎn)安裝底座用于將回轉(zhuǎn)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(jìn)電機；在支撐底座的上側(cè)設(shè)有球面凹陷；在球面凹陷下方設(shè)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(nèi)設(shè)有截面為矩形的圓弧滑塊，并在圓弧滑塊的下側(cè)面上設(shè)有齒牙；傾斜步進(jìn)電機設(shè)置在圓弧滑道下方，并在傾斜步進(jìn)電機的輸出軸上設(shè)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(shè)有連通槽；半球形平臺的下側(cè)球面嵌于球面凹陷上，并在下側(cè)球面上設(shè)有連接塊；連接塊穿過連通槽固定在圓弧滑塊的上側(cè)面上；工件固定座安裝在半球形平臺的上側(cè)平臺上；在支撐底座的上側(cè)邊緣處設(shè)有兩個支座；在半球形平臺的側(cè)面對稱設(shè)有兩個分別轉(zhuǎn)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(jīng)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(nèi)來回滑動；

支撐底座安裝在工件安裝臺上，且轉(zhuǎn)軸的軸心線經(jīng)過半球形平臺的球心。

采用梭形鎖緊頭嵌于環(huán)形凹槽內(nèi)，能夠在進(jìn)行工件加工時通過鎖緊舵機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，從而與環(huán)形凹槽的槽壁卡死進(jìn)行鎖緊，防止出現(xiàn)工件安裝臺轉(zhuǎn)動，同時梭形鎖緊頭與中心處的轉(zhuǎn)軸形成一個多點的穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)，也能防止工件加工過程中出現(xiàn)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(jié)構(gòu)，既能夠?qū)崿F(xiàn)工件安裝臺回轉(zhuǎn)驅(qū)動，又能夠在未驅(qū)動情況下限制工件安裝臺回轉(zhuǎn)；采用球面凹陷和半球形平臺的配合實現(xiàn)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(jìn)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(jìn)一步限定方案，在環(huán)形凹槽的槽底部設(shè)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(zhuǎn)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(jìn)一步限定方案，在蝸桿的兩端均設(shè)有一個毛刷盤。采用兩端安裝的毛刷盤能夠在回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機驅(qū)動正反轉(zhuǎn)過程中清掃齒柱附近的鋼屑，從而避免蝸桿被鋼屑塞住，確?；剞D(zhuǎn)步進(jìn)電機正常使用。

作為本發(fā)明的進(jìn)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(cè)面邊緣設(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)安裝底座，確?；剞D(zhuǎn)驅(qū)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(jìn)一步限定方案，在梭形鎖緊頭的側(cè)面設(shè)有防滑棱。采用防滑棱能夠進(jìn)一步增強梭形鎖緊頭的鎖緊穩(wěn)定性。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，在兩個傾斜擺動軸上均設(shè)有一個抱閘裝置。采用抱閘裝置能夠?qū)A斜擺動軸進(jìn)行實時固定，進(jìn)一步防止在工件加工過程中出現(xiàn)晃動。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，在工件固定座的上側(cè)面上設(shè)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(nèi)，能夠在進(jìn)行工件加工時通過鎖緊舵機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，從而與環(huán)形凹槽的槽壁卡死進(jìn)行鎖緊，防止出現(xiàn)工件安裝臺轉(zhuǎn)動，同時梭形鎖緊頭與中心處的轉(zhuǎn)軸形成一個多點的穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)，也能防止工件加工過程中出現(xiàn)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(jié)構(gòu)，既能夠?qū)崿F(xiàn)工件安裝臺回轉(zhuǎn)驅(qū)動，又能夠在未驅(qū)動情況下限制工件安裝臺回轉(zhuǎn)；(3)采用球面凹陷和半球形平臺的配合實現(xiàn)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(jìn)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(zhuǎn)加工臺側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的工件安裝臺底部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的回轉(zhuǎn)安裝底座頂部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的鎖緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的傾斜加工臺側(cè)面結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)安裝底座，3、T型螺栓，4、喇叭形擋屑板，5、T形槽，6、轉(zhuǎn)軸，7、鎖緊舵機，8、環(huán)形基座，9、回轉(zhuǎn)步進(jìn)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(jìn)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(zhuǎn)加工臺，并使回轉(zhuǎn)加工臺的回轉(zhuǎn)軸心與工作臺中心基準(zhǔn)位置相一致；

步驟2，在回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)加工臺的回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)加工臺和傾斜加工臺，利用回轉(zhuǎn)加工臺的回轉(zhuǎn)控制和傾斜加工臺的傾斜擺動控制實現(xiàn)待加工工件的多角度回轉(zhuǎn)加工；

上述步驟中，回轉(zhuǎn)加工臺包括工件安裝臺1、回轉(zhuǎn)安裝底座2、鎖緊舵機7、回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機9以及四根T型螺栓3；工件安裝臺1通過轉(zhuǎn)軸6水平安裝在回轉(zhuǎn)安裝底座2上；在工件安裝臺1的上側(cè)面上設(shè)有T形槽5；在工件安裝臺1的下側(cè)面上圍繞轉(zhuǎn)軸6設(shè)有一圈環(huán)形凹槽12；在回轉(zhuǎn)安裝底座2的上側(cè)面上圍繞轉(zhuǎn)軸6設(shè)有一個環(huán)形基座8，在環(huán)形基座8上等間隔設(shè)置有圓柱形的齒柱18；鎖緊舵機7安裝在回轉(zhuǎn)安裝底座2的上側(cè)面上，并在鎖緊舵機7的輸出軸上設(shè)有嵌于環(huán)形凹槽12內(nèi)的梭形鎖緊頭14；回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機9安裝在工件安裝臺1的下方，并在回轉(zhuǎn)步進(jìn)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(zhuǎn)安裝底座2用于將回轉(zhuǎn)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(jìn)電機28；在支撐底座19的上側(cè)設(shè)有球面凹陷30；在球面凹陷30下方設(shè)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(nèi)設(shè)有截面為矩形的圓弧滑塊26，并在圓弧滑塊26的下側(cè)面上設(shè)有齒牙；傾斜步進(jìn)電機28設(shè)置在圓弧滑道25下方，并在傾斜步進(jìn)電機28的輸出軸上設(shè)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(shè)有連通槽32；半球形平臺20的下側(cè)球面嵌于球面凹陷30上，并在下側(cè)球面上設(shè)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(cè)面上；工件固定座23安裝在半球形平臺20的上側(cè)平臺上；在支撐底座19的上側(cè)邊緣處設(shè)有兩個支座21；在半球形平臺20的側(cè)面對稱設(shè)有兩個分別轉(zhuǎn)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(jīng)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(nèi)來回滑動；

支撐底座19安裝在工件安裝臺1上，且轉(zhuǎn)軸6的軸心線經(jīng)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(shè)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(zhuǎn)變?yōu)楣潭Σ粒蟠蠼档土四Σ磷枇?，也避免了梭形鎖緊頭14磨損。

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

為了阻擋鋼屑飛入回轉(zhuǎn)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(cè)面邊緣設(shè)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(zhuǎn)安裝底座2上方，從而阻擋大部分鋼屑飛入，確保回轉(zhuǎn)驅(qū)動和梭形鎖緊頭14鎖緊均能夠連續(xù)正常工作。

為了進(jìn)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(cè)面設(shè)有防滑棱17。

為了能夠?qū)A斜擺動軸22進(jìn)行實時固定，進(jìn)一步防止在工件加工過程中出現(xiàn)晃動，本發(fā)明在兩個傾斜擺動軸22上均設(shè)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(cè)面上設(shè)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(zhuǎn)加工臺在安裝工作時，需要進(jìn)行如下操作：

首先需要將回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)安裝底座2安裝在機床工作臺上，并使得回轉(zhuǎn)安裝底座2上的轉(zhuǎn)軸6的中心線經(jīng)過機床加工臺的中心基準(zhǔn)點；在進(jìn)行回轉(zhuǎn)加工時，控制回轉(zhuǎn)步進(jìn)電機9驅(qū)動蝸桿18轉(zhuǎn)動，從而在齒柱18的反作用下帶動工件安裝臺1旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)工件的回轉(zhuǎn)加工；在工件回轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置時，控制鎖緊舵機7轉(zhuǎn)動，使梭形鎖緊頭14側(cè)面的防滑棱17與環(huán)形凹槽12槽側(cè)面上的摩擦面貼緊摩擦，從而實現(xiàn)定位鎖緊，由于梭形鎖緊頭14為梭形結(jié)構(gòu)，所以在梭形鎖緊頭14旋轉(zhuǎn)鎖緊時對環(huán)形凹槽12內(nèi)外槽側(cè)面的作用力也是相等的，所以不會出現(xiàn)受力不均而出現(xiàn)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(jìn)一步確保不會出現(xiàn)受力不均而出現(xiàn)工件安裝臺1晃動的問題；

再將傾斜加工臺安裝在回轉(zhuǎn)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(jìn)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(nèi)來回滑動，從而實現(xiàn)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(xiàn)有的電機抱閘裝置即可；傾斜步進(jìn)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(nèi)，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。