具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：本发明提供了如图1-2的一种全自动螺栓球加工中心，包括设备框架1、O轴2、X轴3、Y轴4、Z轴5、C轴8和D轴9，所述设备框架1内部设有A轴6和至少一组B轴7，所述C轴8和D轴9均安装在对应的B轴7上，所述B轴7的中心与工件10的中心重合，用于移动刀具沿或平行于工件10球面圆周线运动，同时B轴7圆弧垂直于此工件10球面圆周线，所述A轴6沿B轴7圆弧移动，在移动过程中可始终使刀具朝向工件10中心，且X轴3、Y轴4在行程中点时才可始终朝向工件中心；

所述Z轴5安装于A轴6上，用于控制刀具与工件10球心的距离，所述O轴2、X轴3和Y轴4均安装于Z轴5上，所述X轴3和Y轴4可单独移动或插补运动，控制刀具与工件10球心的偏移量，所述O轴2为刀具轴，带动刀具正反转和转速控制。

所述设备框架1外侧设有一个稳固密封的外框，防止切削液的飞溅对环境的污染，所述设备框架1可采用垂直于地面或不垂直于地面方式安装。

所述设备框架1内安装有至少一组回转底座，所述B轴7安装在回转底座上，上侧所述回转底座固定在设备框架1上端中部的安装座11上。

所述O轴2为刀具轴，带动刀具正反转和转速控制，可配套有轴位锁紧、自动润滑、自动排屑、自动上下料和冷却单元。

一种全自动螺栓球加工中心的加工方法，具体包括以下步骤：

S1、各轴回原点；

S2、机械手取料并检测规；

S3、D轴9调整行程，机械手上料，夹具夹紧，设定经纬原点，调取加工参数组，检测刀具规格或换刀；

S4、A轴6和B轴7同时运动到加工，参数要求位置，参数包含有:球径、孔数、螺纹规格、经度数据、纬度数据、铣面深度等，打开冷却水，启动O轴2，Z轴5快进，Z轴5慢进，X轴3、Y轴4插补铣削平面，Z轴5快退，X轴3、Y轴4回原点，Z轴5慢进钻孔，到达底孔深度；

S5、X轴3、Y轴4插补和Z轴5后退铣削螺纹，螺纹铣削完毕，X轴3、Y轴4回原点，Z轴5快退回原点，关闭冷却水和O轴2，孔加工完成，调取加工参数组，检测A轴6和B轴7死区。

非死区：检测刀具规格或换刀，A轴6和B轴7同时运动到加工参数要求位置，打开冷却水；

启动O轴2，Z轴5快进，Z轴5慢进，X轴3、Y轴4插补铣削平面，Z轴5快退，X轴3、Y轴4回原点；

Z轴5慢进钻孔，到达底孔深度，X轴3、Y轴4插补和Z轴5后退铣削螺纹，螺纹铣削完毕，X轴3、Y轴4回原点，Z轴5快退回原点，关闭冷却水和O轴2，孔加工完成，循环至参数组分配完毕，各轴回原点，等待取件。

死区：等待对面加工完成，判断C轴8可以调整死区，C轴8旋转，检测刀具规格或换刀，A轴6和B轴7同时运动到加工参数要求位置，打开冷却水，启动O轴2，Z轴5快进，Z轴5慢进，X轴3、Y轴4插补铣削平面，Z轴5快退，X轴3、Y轴4回原点，Z轴5慢进钻孔，到达底孔深度，X轴3、Y轴4插补和Z轴5后退铣削螺纹，螺纹铣削完毕，X轴3、Y轴4回原点，Z轴5快退回原点，关闭冷却水和O轴2，孔加工完成，循环至参数组分配完毕，各轴回原点，等待取件；

死区：等待对面加工完成，判断C轴8不可以调整死区，更换变位刀，Z轴5快进，Z轴5慢进，变位刀入孔，打开冷却水，变位刀锁紧，D轴9微退松开夹具，A轴6和B轴7同时运动到加工参数要求位置，D轴9前进夹紧，关闭冷却水，变位刀解锁，Z轴5慢退使刀具脱离工件，Z轴5快退回原点，更换加工刀具，A轴6和B轴7同时运动到加工参数要求位置，打开冷却水，启动O轴2，Z轴5快进，Z轴5慢进，X轴3、Y轴4插补铣削平面，Z轴5快退，X轴3、Y轴4回原点，Z轴5慢进钻孔，到达底孔深度，X轴3、Y轴4插补和Z轴5后退铣削螺纹，螺纹铣削完毕，X轴3、Y轴4回原点，Z轴5快退回原点，关闭冷却水和O轴2，孔加工完成，循环至参数组分配完毕，各轴回原点，等待取件。

轴说明：

O轴1：旋转轴；电主轴轴，带动刀具旋转。

X轴3：直线轴；直接带动电主轴与刀具，使其沿经线方向运动。与Y轴4组合达到圆插补运动。

Y轴4：直线轴；直接带动X轴3，使其沿纬线方向运动。与X轴3组合达到圆插补运动。

Z轴5：直线轴；直接带动Y轴4，沿球心方向运动。主要控制加工深度。

A轴6：圆弧轴；直接带动O轴1、X轴3、Y轴4和Z轴5，使其沿经线方向运动。主要用于定位经向的加工角度参数。

B轴7：旋转轴；直接带动O轴1、X轴3、Y轴4、Z轴5和A轴6，使其沿纬线方向运动。主要用于定位纬向的加工角度参数。

C轴8：旋转轴；沿纬线旋转的夹具轴。安装沿经线过球心方向，主要用于旋转工件使其沿纬线方向转动，以实现B轴7死区范围的间接调整。

D轴9：直线轴；沿经线过球心的夹具轴，通过调整此轴行程使不同直径工件的球心位置与设备相对不变。

全自动螺栓球加工中心应用于螺栓球生产，满足螺栓球铣平面，钻孔，铣螺纹的生产要求。由生产技术人员根据图纸对螺栓球加工参数进行整理，录入表格形成数组(参数包含有:球径、孔数、<螺纹规格、经度数据、纬度数据、铣面深度等……)，通过网络传送给设备。设备将会根据每个螺栓球的参数数组通过算法计算刀具参数、装夹位置并定义绝对工件坐标系和相对工件坐标系。在加工过程中同样会根据工件坐标判断下一个孔位的干涉、死区位置自动进入等待或调整程序和换刀。可配套有排屑单元、自动理料单元和自动送收料单元，实现了无人化生产。通过多模块组网配合自动上下料导轨单元，可实现无人化生产车间。

综上所述，与现有技术相比：

1.无需提前加工安装底孔，降低了生产费用。

2.主轴配有中心高压出水，用于冷却切削刀具与工件，同时也可用于驱动换变位刀具，一水两用，降低投资。

3.两把刀具同时加工，且每把刀具均可一次性实现铣面、钻孔、铣螺纹等工艺要求。

4.配合我们的专利刀具，可降低加工过程中换刀的频率，缩短加工时间。

5.由于每个孔均是由一把刀具一次加工的，没有回位换刀过程，所以孔位精度得到了绝对保证。

6.配有刀库，换刀无需人工参与。

7.数据驱动，出现加工中断可快速恢复加工，降低不良率。

8.加工效率提升，比普通加工提升了约300%-400%，比半自动机床提升了约150%-250%。

9.多轴数控系统，数据驱动，工艺灵活，实现了全球面无死区加工。

10.每次加工完成在取工件过程中，有球姿态数据支持，可实现在铣平面上自动打印编号。

11.加工全程信息化，实现生产数据记录与工件跟踪。

12.多模块组网，通过终端控制计算机分配加工任务，优化生产资源，降低生产成本。

13.通过自动上下料和多模块组网，可实现黑灯车间。

14.球姿态数据支持，通过调整球姿态将工件送入后续干燥、涂装流水线、码垛线，可实现自动喷涂、码垛，省去周转环节。

15.配合码垛线，生成包装清单。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。