[发明专利]一种模具复杂表面自适应加工平台及其加工方法

说明书

一种模具复杂表面自适应加工平台及其加工方法，加工平台包括：工件夹持装置，用于夹持模具的工件夹持装置；抛光装置，用于对模具的复杂表面进行抛光；平整度检测装置，设置于抛光装置旁，并且平整度检测装置的检测端与装于工件夹持装置活动端的模具配合，以检验模具复杂表面的平整度；以及总控制器，与工件夹持装置、抛光装置以及平整度检测装置电连接或者信号连接，用于控制工件夹持装置、抛光装置以及平整度检测装置工作；加工方法包括：将模具浸入磨粒层内并对模具表面进行加工；然后检测加工后的模具表面平整度，若达到要求，加工结束；若未达到要求，继续加工直至达到要求。本发明的有益效果是：操作便捷、加工效果好，能实现自动化。

技术领域

本发明所述的一种模具复杂表面自适应加工平台及其加工方法。

背景技术

模具自由曲面光整加工一直是加工难点。现有传统的加工方法难以试用不规则自由曲面，除传统的机械方法外，还有超声波抛光、化学抛光、电化学抛光及电化学机械复合加工等。目前，针对于表面体的抛光方法主要是应用于平面，而对于表面形态复杂的工件多采用流体混合加工方法，即利用气流或者液体中添加磨料，对待加工表面进行抛光。这种方法加工成本较高，操作复杂，而且也难以应用于高硬度高耐磨表面。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种操作便捷、加工效果好，能实现自动化的模具复杂表面自适应加工平台及其加工方法。

本发明所述的一种模具复杂表面自适应加工平台，其特征在于，包括：

工件夹持装置，用于夹持模具的工件夹持装置；

抛光装置，用于对模具的复杂表面进行抛光；

平整度检测装置，设置于抛光装置旁，并且平整度检测装置的检测端与装于工件夹持装置活动端的模具配合，以检验模具复杂表面的平整度；

以及总控制器，与工件夹持装置、抛光装置以及平整度检测装置电连接或者信号连接，用于控制工件夹持装置、抛光装置以及平整度检测装置工作。

所述工件夹持装置包括向工件提供六自由度运动的工业机器人和用于夹持待加工模具的夹紧装置，工业机器人的动作端安装夹紧装置；夹紧装置包括用于固装在工业机器人机械臂上的安装板、用于提供旋转驱动力的伺服电机、用于吸引待加工模具的磁力吸盘以及用于调整磁力吸盘大小的连接夹具，所述安装板的底部与所述工业机器人机械手的动作端固接；所述伺服电机的驱动轴通过联轴器架设在所述安装板上，其中驱动轴的轴端配装磁力吸盘，磁力吸盘包括至少两块子磁力吸盘，且子磁力吸盘之间通过连接夹具相互连接共同拼成用于吸合模具的吸合端面，且吸合端面的活动区域覆盖在伺服电机的控制端与总控制器相应的控制端信号连接。

所述抛光装置包括用于容纳抛光液的抛光池、用于对模具表面进行加工的磨粒层、用于缓冲的锥形螺旋弹簧阵列以及用于支撑磨粒的弹性层，所述抛光池底部与受旋转电机驱动的旋转工作台固接，实现抛光池绕自身垂直中心轴旋转；所述抛光池内从下到上依次设有弹性层、弹性薄膜层以及磨粒层，其中弹性层的底端与抛光池内底板连接，弹性层的上表面铺设弹性薄膜层，而弹性薄膜层的边沿与抛光池的内壁密封连接，使得弹性薄膜层与抛光池内壁围成用于容纳抛光液的加工区；磨粒层铺设在弹性薄膜层的表面，磨粒层上填充用于润滑和散热的抛光液；旋转电机的控制端与总控制器相应的控制端电连接。

所述弹性层为锥形螺旋弹簧阵列，所述锥形螺旋弹簧阵列包括若干相互独立的锥形螺旋弹簧，所述锥形螺旋弹簧的小口径端与所述抛光池的内底面固接，所述锥形螺旋弹簧的大口径端连有一个半球形支架，所述半球形支架的弧形曲线与弹性层的下表面接触；所述锥形螺旋弹簧的上端抵在弹性薄膜层下表面。

所述抛光池内设有紫外灯，所述紫外灯固定在旋转工作台中心，保证紫外灯始终照射在工件加工区，相应的抛光液中富含能促进化学反应的光催化剂。