本發(fā)明涉及加工機(jī)床，具體為一種金屬加工機(jī)械制造的智能成型機(jī)床。

背景技術(shù)：

1、機(jī)床在實(shí)現(xiàn)全盤自動化過程中，需要解決的技術(shù)問題異常復(fù)雜，它包括工藝、刀具、物流、聯(lián)網(wǎng)、信息存儲、控制等，通過自動抑制振動、減少熱變形、防止干涉、自動調(diào)節(jié)潤滑油量、減少噪音等，可提高機(jī)床的加工精度、效率。其次，對于進(jìn)一步發(fā)展集成制造系統(tǒng)來說，單個(gè)機(jī)床自動化水平提高后，可以大大減少人在管理機(jī)床方面的工作量。人能有更多的精力和時(shí)間來解決機(jī)床以外的復(fù)雜問題，更能進(jìn)一步發(fā)展智能機(jī)床和智能系統(tǒng)。第三，數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)創(chuàng)新，對于機(jī)床智能化起到了極其重大的作用。它能夠收容大量信息，對各種信息進(jìn)行儲存、分析、處理、判斷、調(diào)節(jié)、優(yōu)化、控制。它還具有重要功能，如工夾具數(shù)據(jù)庫、對話型編程、刀具路徑檢驗(yàn)、工序加工時(shí)間分析、開工時(shí)間狀況解析、實(shí)際加工負(fù)荷監(jiān)視、加工導(dǎo)航、調(diào)節(jié)、優(yōu)化，以及適應(yīng)控制。

2、目前，現(xiàn)有的機(jī)床結(jié)構(gòu)對于加工較為規(guī)則平面的工件比較適用，在加工曲面結(jié)構(gòu)的工件時(shí)，由于傳統(tǒng)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動特性，則需要設(shè)置較為復(fù)雜的控制程序?qū)C(jī)床的動力部分進(jìn)行控制，并且雖然可以通過車削頭運(yùn)動時(shí)的振動異響判斷機(jī)械磨損情況，但是并不能在機(jī)床工作過程中主動的降低偏載力對車床的軸系部件進(jìn)行保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種金屬加工機(jī)械制造的智能成型機(jī)床，解決了傳統(tǒng)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動特性，則需要設(shè)置較為復(fù)雜的控制程序?qū)C(jī)床的動力部分進(jìn)行控制，以及不能在機(jī)床工作過程中主動的降低偏載力對車床的軸系部件進(jìn)行保護(hù)的問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種金屬加工機(jī)械制造的智能成型機(jī)床，包括機(jī)架、橫移組件、直線電機(jī)、工作臺、主軸電機(jī)和框體，所述機(jī)架的上端設(shè)置有環(huán)形軌道，所述環(huán)形軌道的上端共同連接有兩個(gè)弧形導(dǎo)軌，兩個(gè)所述弧形導(dǎo)軌共分別安裝在框體相對的兩側(cè)，所述框體內(nèi)安裝有推進(jìn)機(jī)構(gòu)；

5、所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)用于固定安裝主軸電機(jī)，所述框體相對的兩側(cè)均安裝有調(diào)節(jié)推進(jìn)機(jī)構(gòu)傾斜角度的定位組件；

6、所述框體的下方設(shè)置有殼體，所述殼體與推進(jìn)機(jī)構(gòu)相連且套接在主軸電機(jī)的輸出軸上，所述框體內(nèi)安裝有抗偏載機(jī)構(gòu)，所述抗偏載機(jī)構(gòu)能主動抵消主軸電機(jī)的輸出軸受到的偏載力用以保護(hù)軸系部件；

7、所述環(huán)形軌道內(nèi)滑動連接有兩個(gè)安裝座，兩個(gè)所述安裝座分別固定在兩個(gè)弧形導(dǎo)軌的兩端。

8、優(yōu)選的，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)導(dǎo)軌，兩個(gè)所述導(dǎo)軌的側(cè)壁均套接有導(dǎo)向座，所述導(dǎo)向座與殼體的側(cè)壁固定連接，兩個(gè)所述導(dǎo)軌的上端共同固定連接有矩形板，所述矩形板的上端固定連接有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩的側(cè)壁固定連接有第一減速電機(jī)，所述第一減速電機(jī)的輸出端固定連接有兩個(gè)蝸桿，兩個(gè)所述蝸桿的桿壁上均嚙合有蝸輪，所述導(dǎo)軌的側(cè)壁開設(shè)有條形孔，所述條形孔內(nèi)滑動連接有滑塊，所述滑塊的側(cè)壁通過螺紋空螺紋連接有絲桿，所述絲桿的兩端均通過滾珠軸承轉(zhuǎn)動連接在條形孔內(nèi)，所述絲桿的上端穿過條形通孔并與蝸輪的一側(cè)同軸心固定連接，所述滑塊的一側(cè)與導(dǎo)向座的一側(cè)固定連接。

9、優(yōu)選的，所述定位組件包括兩個(gè)半錐齒圈，兩個(gè)所述半錐齒圈分別同軸心固定在兩個(gè)弧形導(dǎo)軌的側(cè)壁上，所述半錐齒圈的一側(cè)嚙合有錐齒輪，所述框體的側(cè)壁設(shè)置有延伸部，所述延伸部固定連接有步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出端與錐齒輪的一側(cè)同軸心固定連接；

10、所述框體的一側(cè)設(shè)置有安裝部，所述安裝部與延伸部相對的一側(cè)均為弧形結(jié)構(gòu)并與弧形導(dǎo)軌的側(cè)壁接觸，所述安裝部內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有多個(gè)第一滾輪，所述延伸部開設(shè)有安裝口，所述安裝口內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有第二滾輪，所述第一滾輪和第二滾輪均與弧形導(dǎo)軌的側(cè)壁接觸，所述框體的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接有多個(gè)定位輥，多個(gè)所述定位輥分別與弧形導(dǎo)軌的側(cè)壁接觸。

11、優(yōu)選的，所述環(huán)形軌道包括上圓環(huán)、下圓環(huán)和環(huán)形塊，所述上圓環(huán)和下圓環(huán)分別同軸心固定在環(huán)形塊的兩端，所述上圓環(huán)和下圓環(huán)的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有導(dǎo)向部，所述安裝座相對的兩端均開設(shè)有與兩個(gè)導(dǎo)向部相配合的導(dǎo)向槽，所述安裝座的一側(cè)通過滾針軸承轉(zhuǎn)動連接有多個(gè)限位輥，多個(gè)所述限位輥對稱分布并分別與上圓環(huán)和下圓環(huán)相對的一側(cè)接觸；

12、所述安裝座的一側(cè)設(shè)置有支撐部，所述支撐部固定連接有第二減速電機(jī)，所述第二減速電機(jī)的輸出端固定連接有支架，所述支架與弧形導(dǎo)軌的下端固定連接，所述環(huán)形軌道內(nèi)同軸心設(shè)置有齒環(huán)，所述齒環(huán)的內(nèi)側(cè)分別與兩個(gè)安裝座的側(cè)壁固定連接，所述下圓環(huán)的下端固定連接有第三減速電機(jī)，所述第三電機(jī)的輸出端延伸至環(huán)形軌道內(nèi)并固定連接有驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪與齒環(huán)嚙合。

13、優(yōu)選的，所述抗偏載機(jī)構(gòu)包括套管，所述殼體內(nèi)設(shè)置有凸臺，所述凸臺處卡接有格柵板，所述殼體的下端設(shè)置有開口，所述開口處通過螺栓固定連接有端蓋，所述端蓋、格柵板和殼體的上端之間均通過滾針軸承轉(zhuǎn)動連接有傳動軸，所述傳動軸的上端通過聯(lián)軸器與主軸電機(jī)的輸出軸連接，所述傳動軸的下端通過專用夾具連接車削頭，所述端蓋的一側(cè)固定連接有第一定位環(huán)，所述格柵板的下端固定連接有第二定位環(huán)，所述第一定位環(huán)和第二定位環(huán)分別套接在套管的上下兩端管口處；

14、所述套管內(nèi)固定連接有多個(gè)周向分布的矩形管，多個(gè)所述矩形管均安裝有加力組件，所述加力組件與傳動軸的軸壁接觸。

15、優(yōu)選的，所述加力組件包括弧形板，所述弧形板的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接有兩個(gè)輥輪，所述弧形板的另一側(cè)固定連接有矩形塊，所述矩形塊套接在矩形管內(nèi)并固定連接有壓力傳感器，所述壓力傳感器的一側(cè)固定連接有強(qiáng)磁鐵，所述矩形管內(nèi)固定連接有電磁鐵，所述電磁鐵位于強(qiáng)磁鐵的一側(cè)，所述傳動軸的軸壁上設(shè)置有環(huán)形凸起，且環(huán)形凸起與輥輪接觸。

16、優(yōu)選的，所述套管內(nèi)通過連接塊固定連接有內(nèi)齒圈，所述內(nèi)齒圈的齒面嚙合有小齒輪，所述端蓋的一側(cè)固定連接有舵機(jī)，所述舵機(jī)的輸出端與小齒輪同軸心固定連接。

17、優(yōu)選的，所述傳動軸的軸壁上固定連接有扇葉，所述端蓋的側(cè)壁通過斜孔固定連接有多個(gè)導(dǎo)流管，且導(dǎo)流管周向分布，所述殼體的上端開設(shè)有進(jìn)氣口。

18、優(yōu)選的，所述橫移組件的上端與直線電機(jī)固定連接，所述工作臺固定在直線電機(jī)的上端，所述橫移組件的下端設(shè)置有兩個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對稱固定在機(jī)架的兩側(cè)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)橫移組件在豎向和軸向運(yùn)動。

19、優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)側(cè)板，兩個(gè)所述側(cè)板的側(cè)壁均固定連接有電動推桿，所述電動推桿的輸出端固定在橫移組件的下端，所述橫移組件的下端固定連接有多個(gè)導(dǎo)向柱，多個(gè)所述導(dǎo)向柱的側(cè)壁均套接有導(dǎo)向套，所述導(dǎo)向套固定在側(cè)板的一側(cè)，所述機(jī)架的側(cè)壁固定連接有第四減速電機(jī)，所述第四減速電機(jī)的輸出端與側(cè)板的一側(cè)固定連接。

20、(三)有益效果

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種金屬加工機(jī)械制造的智能成型機(jī)床，具備以下有益效果：

22、1、本發(fā)明在使用的時(shí)候，將工件固定在工作臺上，在利用直線電機(jī)將工作臺和工件移動至環(huán)形軌道的中心部位，之后通數(shù)控主機(jī)控制主軸電機(jī)帶動傳動軸使車削頭工作，通過啟動第一減速電機(jī)工作驅(qū)動推進(jìn)機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)的車削頭與工件接觸，此時(shí)即可對工件進(jìn)行加工處理，同時(shí)定位組件可以調(diào)節(jié)推進(jìn)機(jī)構(gòu)使車削頭傾斜滿足加工需求，在傳動軸工作對工件進(jìn)行加工時(shí)，框體內(nèi)安裝有的抗偏載機(jī)構(gòu)，能主動抵消主軸電機(jī)21的輸出軸受到的偏載力用以保護(hù)軸系部件，加工過程中對于不規(guī)則的工件，能夠通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)橫移組件在豎向和軸向運(yùn)動，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)工作時(shí)，第四減速電機(jī)工作帶動側(cè)板使橫移組件和直線電機(jī)擺動，直線電機(jī)擺動時(shí)帶動工作臺使工件傾斜，同時(shí)，啟動電動推桿能夠直接推動橫移組件使直線電機(jī)和工作臺移動，調(diào)節(jié)工件與車削頭之間的距離，從而能夠使得機(jī)床能夠加工不同尺寸的工件。

23、2、本發(fā)明設(shè)置有的推進(jìn)機(jī)構(gòu)，在使用時(shí)，啟動第一減速電機(jī)帶動蝸桿使蝸輪旋轉(zhuǎn)，蝸輪旋轉(zhuǎn)帶動絲桿使滑塊移動，滑塊移動帶動導(dǎo)向座使主軸電機(jī)和殼體移動，此時(shí)即可調(diào)節(jié)主軸電機(jī)、抗偏載機(jī)構(gòu)使車削頭接觸工件進(jìn)行車削工作，需要改變推進(jìn)機(jī)構(gòu)的傾斜角度時(shí)，啟動步進(jìn)電機(jī)帶動錐齒輪旋轉(zhuǎn)，錐齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)在半錐齒環(huán)表面滾動，此時(shí)則由框體帶動主軸電機(jī)和車削頭傾斜實(shí)現(xiàn)第一次角度調(diào)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)車削頭在不同的角度對上工件進(jìn)行加工，此外，啟動第三減速電機(jī)帶動驅(qū)動齒輪使齒環(huán)旋轉(zhuǎn)，齒環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動兩個(gè)安裝座做圓周運(yùn)動，安裝座運(yùn)動時(shí)能夠帶動弧形導(dǎo)軌以齒環(huán)的中心線為軸心做圓周運(yùn)動，此時(shí)可以實(shí)現(xiàn)第二次角度調(diào)節(jié)，啟動第二減速電機(jī)帶動支架旋轉(zhuǎn)，支架旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動弧形導(dǎo)軌以垂直于齒環(huán)中心線的軸心擺動，如此即可實(shí)現(xiàn)第三次角度調(diào)節(jié)，在進(jìn)行三次角度調(diào)節(jié)后，車削頭實(shí)際的運(yùn)動路徑為半球形，且通過推進(jìn)機(jī)構(gòu)推進(jìn)后，半球形路徑的直徑范圍可根據(jù)加工需求調(diào)節(jié)，從而能夠使機(jī)床對異形曲面結(jié)構(gòu)的工件進(jìn)行加工。

24、3、本發(fā)明設(shè)置有的抗偏載機(jī)構(gòu)，在使用時(shí)，電磁鐵工作產(chǎn)生磁力推動強(qiáng)磁鐵受力，強(qiáng)磁鐵受力擠壓壓力傳感器使矩形塊受力，矩形塊受力帶動弧形板使輥輪擠壓環(huán)形凸起，此時(shí)周向分布在環(huán)形凸起周圍的多個(gè)壓力傳感器檢測到的數(shù)值差值較小或相同，當(dāng)車削頭受力時(shí)，回在其一側(cè)產(chǎn)生偏載力，此時(shí)受力不均勻一側(cè)的壓力傳感器數(shù)值產(chǎn)生變化，在數(shù)控主機(jī)接受到壓力變化的信號后，根據(jù)壓力變化的大小，控制相應(yīng)一側(cè)的電磁鐵功率發(fā)生變化，當(dāng)電磁鐵功率變化時(shí)，其與強(qiáng)磁鐵之間產(chǎn)生的磁斥力也變化，如此最終使輥輪作用在環(huán)形凸起一側(cè)的作用力增大，直至與偏載力接近或相同，此時(shí)即可通過電磁鐵與強(qiáng)磁鐵之間的作用力抵消車削頭和傳動軸受到的偏載力，并且在傳動軸被主軸電機(jī)帶動高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定在傳動軸上的扇葉旋轉(zhuǎn)推動空氣從進(jìn)氣口處進(jìn)入，并穿過導(dǎo)流管排出，如此即可對工作時(shí)的加力組件進(jìn)行降溫，且排出的氣流直接作用再車削頭附近，如此即可輔助對車削頭與工件的接觸部分進(jìn)行風(fēng)冷降溫。