本發(fā)明涉及加工設備技術領域，尤其涉及的是一種加工設備及應用其實現的加工方法。

背景技術：

傳統(tǒng)加工設備的加工精度、工作效率等已經愈加無法適應當今高效率、高品質產品的要求，加工速度快、精度高的加工設備也越來越被人們所追求。

電主軸等提高機床進給、旋轉的發(fā)明受到人們所認可，其在一定程度上提高了產品的生產效率及精度，同時降低了工人的勞動強度；但現有技術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。

現有加工設備，尤其是高速切削設備，刀具夾具的旋轉速度有限，其受到其所依附的移動軸或旋轉軸所限制。

因此，現有技術還有待于改進和發(fā)展。

技術實現要素：

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

本發(fā)明的技術方案如下：

一種加工設備，其中，所述加工設備包括：基座，

設置于所述基座上端面，用于為工件的前后移動導向的第一導向裝置；

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

設置于所述第一導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向裝置前后移動的工作臺；

設置于所述基座一端上方，用于為刀具的左右移動導向的第二導向裝置；

可移動連接于所述第二導向裝置，用于為刀具的縱向移動導向的第三導向裝置；

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

優(yōu)選地，所述的加工設備，其中，所述加工設備還包括：

設置于所述刀具夾取裝置一側的刀庫；

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，所述的加工設備，其中，所述加工設備還包括：

連接于所述第三導向裝置，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，所述的加工設備，其中，所述加工設備還包括：

設置于所述基座與第二導向裝置之間，用于固定并支撐所述第二導向裝置的支撐裝置。

優(yōu)選地，所述的加工設備，其中，所述加工設備還包括：

設置于所述第一導向裝置的第一光柵尺。

優(yōu)選地，所述的加工設備，其中，所述加工設備還包括：

設置于所述第二導向裝置、朝向所述第三導向裝置一側，用于驅動所述第三導向裝置沿所述第二導向裝置左右移動的直線電機。

優(yōu)選地，所述的加工設備，其中，所述第二導向裝置包括：

固定連接于所述上支撐架、且對稱設置的兩個第二導軌；

以及分別設置于所述第二導軌兩端、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，所述的加工設備，其中，所述第三導向裝置包括：

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

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

優(yōu)選地，所述的加工設備，其中，所述加工設備為數控機床。

一種應用如上任意一項所述的加工設備實現的加工方法，，其中，所述加工方法包括：

步驟A：分別通過第一導向裝置及第二導向裝置、調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：轉動工件，同時降低刀具位置以切削工件，或轉動并降低刀具位置以銑磨工件。

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

附圖說明

圖1是本發(fā)明中加工設備較佳實施例的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明中加工設備較佳實施例的基座結構示意圖。

圖3是本發(fā)明中加工設備較佳實施例的第一導向裝置結構示意圖。

圖4是本發(fā)明中加工設備較佳實施例的工作臺結構示意圖。

圖5是本發(fā)明中加工設備較佳實施例的工件夾取裝置結構示意圖。

圖6是本發(fā)明中加工設備較佳實施例的支撐裝置結構示意圖。

圖7是本發(fā)明中加工設備較佳實施例的刀具夾取裝置結構示意圖。

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)明提供一種加工設備及應用其實現的加工方法，為使本發(fā)明的目的、技術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)明進一步詳細說明。應當理解，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備，所述加工設備包括：基座100，設置于所述基座100上端面，用于為工件的前后移動導向的第一導向裝置210；設置于所述第一導向裝置210上方，用于工件加工時帶動工件旋轉、以使固定的刀具對其進行加工的工件夾取裝置400；設置于所述第一導向裝置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向裝置210前后移動的工作臺300；設置于所述基座100一端上方，用于為刀具的左右移動導向的第二導向裝置220；可移動連接于所述第二導向裝置220，用于為刀具的縱向移動導向的第三導向裝置230；可移動連接于所述第三導向裝置230，用于夾持刀具、并帶動其沿所述第三導向裝置230縱向移動、或在所述第三導向裝置230的帶動下沿所述第二導向裝置220左右移動的刀具夾取裝置500。

本發(fā)明實施例中，所述加工設備為高速切削、銑磨為一體的數控加工中心，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實現切削、銑磨或切削后銑磨的工作。且切削時旋轉工件而固定刀具，提高工件的切削速度及精度，而銑磨時旋轉刀具而固定工件，節(jié)省重新夾裝工件的時間，提高生產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211，兩個對稱設置、固定連接于所述基座100的第一導軌212，以及四個分別固定連接于兩個所述第一導軌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由內鏈板，外鏈板，銷軸，套筒，滾柱組成。貫穿所述第一導軌212與所述基座100設置有若干個沉頭銷釘孔，若干個沉頭銷釘孔間隔設置于兩個所述第一導軌212。

對應所述第一導軌212，所述工作臺300下端設置有四個分別用于沿所述兩個所述第一導軌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置于所述工作臺300，這種設置方式簡化了沉頭銷釘的裝配與更換程序。

如圖4所示，所述工作臺300下端面設置有滑塊連接部320及若干個橫向設置的支撐部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、損壞所述第一導軌212，有效提高加工設備的使用壽命。

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

如圖1及圖6所示，所述加工設備還包括：設置于所述基座100與第二導向裝置220之間，用于固定并支撐所述第二導向裝置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。

通過設置所述支撐裝置700，提高了所述第二導向裝置220、第三導向裝置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，使得所述加工設備可加工大型工件，提高其通用性。

所述第二導向裝置220包括：通過沉頭銷釘固定連接于所述上支撐架730、且對稱設置的兩個第二導軌222，以及設置于兩個所述第二導軌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的設置是為了防止所述第三導向裝置230及刀具夾取裝置500，在所述加工設備發(fā)生故障時脫離所述第二導軌222，損害設備。

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，所述第三導向裝置230包括與所述第三導軌520適配的導向塊231；所述第三導軌520沿所述導向塊231縱向移動。

所述彈性件呈連續(xù)的M型，其一側卡合于所述外殼540。設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，提高產品精品率。

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

進一步地，所述加工設備還包括：

如圖1所示，設置于所述刀具夾取裝置500一側的刀庫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：可轉動連接于刀庫610一側下端的換刀柄；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，將所述待使用刀具與待更換刀具轉換位置，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旋轉以調節(jié)其內刀具位置。

進一步地，所述加工設備還包括：

連接于所述第三導向裝置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。

進一步地，所述加工設備還包括：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：設置于所述第一導向裝置210的第一光柵尺，光電池、光源，以及用于讀取數據的讀數頭，用于安裝讀數頭的安裝板，所述第一光柵尺下方還設置有密封條。

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

進一步地，所述加工設備還包括：

設置于所述第二導向裝置220、朝向所述第三導向裝置230一側，用于驅動所述第三導向裝置230沿所述第二導向裝置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化為直線運動機械能的電力驅動裝置，其直接驅動工作臺300進行直線運動，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。

進一步地，所述加工設備為數控機床。

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

所述加工設備優(yōu)選為高速切削數控加工中心，即該加工設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，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發(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。

所述加工設備包括：控制器即數控裝置，其為數控加工中心的核心，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的軟件，用于輸入數字化的零件程序，并完成輸入信息的儲存、數據的變換、插補運算以及其他控制功能。

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

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

如圖9所示，一種應用如上任意一項所述的加工設備實現的加工方法，其包括：

S100、分別通過第一導向裝置及第二導向裝置、調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、轉動工件，同時降低刀具位置以切削工件，或轉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。

在采用旋轉工件的加工方法的基礎上，選擇小切削量加工，而由于工件旋轉速度快，在保證切削速度的基礎上，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一步降低了生產成本，減少了裝夾次數從而減少了加工誤差、提高了產品精品率。

應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。