本申请涉及数控加工设备，尤其是涉及高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置及方法。
背景技术：
1、高精密零件往往具有复杂的几何形状和自由曲面，为保证加工精度，通常需要采用数控多轴联动加工装置对高精密零件的曲面进行加工，其中，数控多轴联动加工装置中的刀库用于提供自动化加工过程中所需的储刀及换刀。
2、相关技术中，如公开号为cn111716131a的中国专利文件公开了一种多刀具换刀刀库装置及其控制方法，包括固定盘架，固定盘架上设有若干刀具夹套，刀具夹套下端与固定盘架间设有与固定盘架相轴承式活动套接的转动盘，转动盘与刀具夹套间通过扭簧销轴式连接固定，固定盘架上设有与转动盘相齿轮式啮合传动的角度电机，固定盘架侧边设有与固定盘架呈一体化的落刀定位架，落刀定位架下方设有连杆刀臂组件，连杆刀臂组件与固定盘架间设有与连杆刀臂组件相转轴式限位连接的刀臂驱动架，落刀定位架下端设有与刀具夹套相活动式触接的换刀组件。换刀时，角度电机驱动固定盘架上的转动盘转动，使得带所需刀具的刀具夹套位移至落刀定位架处，接着换刀组件使得刀具夹套完成90度翻转过程，然后通过连杆刀臂组件进行旋转换刀，同时将换下的刀具放回到空的刀具夹套上。
3、针对上述中的相关技术，由于加工场地的限制，转动盘上的刀具夹套数量有限，当更换产品进行加工时，往往不能满足加工需求，需要人工更换刀具夹套上的刀具，操作繁琐，大大降低了加工效率。
技术实现思路
1、为有助于提高加工效率，本申请提供高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置及方法。
2、第一方面，本申请提供的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，采用如下的技术方案：
3、高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，包括固定盘架、转动设置在固定盘架上的第一转动盘和设置在固定盘架上的落刀定位架，所述第一转动盘上沿周向通过扭簧销轴式连接有多个第一刀具夹套，多个所述第一刀具夹套排列为圆弧形，两端的所述第一刀具夹套之间形成第一缺口，所述固定盘架上转动设置有第二转动盘，所述第二转动盘位于第一转动盘内且与第一转动盘同心设置，所述第二转动盘上沿周向活动设置有多个滑移块，所述滑移块上通过扭簧销轴式连接有第二刀具夹套，所述滑移块上设置有用于使滑移块与第二转动盘相对固定或脱离的锁定组件，所述固定盘架上设置有用于推动滑移块朝向靠近或远离落刀定位架的方向滑动的推动组件，所述固定盘架上设置有用于驱使第二转动盘转动的驱动件。
4、优选的，所述推动组件包括滑动设置在固定盘架上的推板、设置在固定盘架上的气缸和设置在推板上的连接件，所述推板沿第一转动盘的径向移动，所述推板用于与滑移块远离第一转动盘的一面抵接，所述气缸用于驱使推板朝向靠近或远离落刀定位架的方向滑动，所述连接件用于使推板与对准的滑移块吸附固定或脱离。
5、优选的，所述连接件包括设置在推板上电吸盘，所述电吸盘用于与对准的滑移块吸附固定或脱离。
6、优选的，所述锁定组件包括滑动穿设在滑移块底壁上的锁定杆、滑动穿设在滑移块上的传动杆、设置在滑移块上的弹性件和设置在传动杆上的吸附件，所述锁定杆的滑动方向平行于第二转动盘的转动轴线，所述第二转动盘上开设有与锁定杆插接配合的锁定槽，所述传动杆位于滑移块远离第一转动盘的一侧，所述传动杆沿第二转动盘的径向滑动，所述传动杆位于锁定杆上方，所述传动杆用于与推板抵接，所述弹性件用于推动传动杆朝向远离第一转动盘的方向滑动，所述吸附件用于吸附锁定杆朝向远离锁定槽的方向滑动。
7、优选的，所述弹性件包括用于推动传动杆朝向远离第一转动盘的方向滑动的弹簧，所述弹簧的一端设置在滑移块上，另一端设置在对应的传动杆上，所述弹簧的弹力小于滑移块底壁与第二转动盘表面之间的摩擦力。
8、优选的，所述吸附件包括设置在传动杆上的第一磁铁和设置在锁定杆上的第二磁铁，所述第一磁铁用于与对应的第二磁铁吸附配合，当所述弹簧为自然状态时，所述第一磁铁位于第二磁铁远离第一转动盘的一侧，当所述电吸盘与对应滑移块抵接时，所述第一磁铁与对应的第二磁铁对准。
9、优选的，所述驱动件包括设置在固定盘架内的驱动电机、同轴连接在驱动电机输出轴上的齿轮和同轴连接在第二转动盘上的齿圈，所述齿轮与齿圈啮合。
10、优选的，所述第二转动盘设置有多个，多个所述第二转动盘的直径沿远离第一转动盘的方向依次递减，所述第二转动盘上的多个滑移块排列为圆弧形，所述第二转动盘上两端的滑移块之间形成第二缺口，所述驱动件与第二转动盘一一对应。
11、优选的，所述第一刀具夹套和第二刀具夹套上均装夹有刀具，所述刀具上设置有识别标签，所述识别标签与刀具信息绑定，所述第一刀具夹套和第二刀具夹套内均设置有用于读取识别标签的识别系统，加工装置还包括plc控制器，所述驱动件、推动组件、识别系统均与plc控制器无线连接。
12、第二方面，本申请提供的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工方法，采用如下的技术方案：
13、高精密零件自由曲面多轴联动快速加工方法，使用了所述的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，包括如下步骤：
14、一次性在第一刀具夹套和第二刀具夹套上装夹刀具；
15、需要对第二刀具夹套上的刀具进行更换时，通过驱使第一转动盘转动，使第一缺口对准落刀定位架，然后通过驱动件驱使第二转动盘带动所需位置的滑移块对准落刀定位架；
16、接着通过锁定组件使对准落刀定位架的滑移块与第二转动盘脱离，通过推动组件推动对应的滑移块朝向靠近落刀定位架的方向滑动，将对应滑移块移动至第一缺口处，即可进行换刀。
17、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
18、一次性在第一刀具夹套和第二刀具夹套上装夹刀具；当需要更换第一刀具夹套上的刀具时，通过角度电机驱使第一转动盘转动，使第一转动盘上所需的第一刀具夹套对准落刀定位架，接着即可进行换刀；当需要更换第二刀具夹套上的刀具时，通过角度电机驱使第一转动盘转动，使第一缺口对准落刀定位架，然后通过驱动件驱使第二转动盘转动，使所需位置的滑移块对准落刀定位架和第一缺口，接着通过锁定组件使对准落刀定位架的滑移块与第二转动盘脱离，然后通过推动组件推动对准落刀定位架的滑移块朝向靠近落刀定位架的方向滑动，将对应滑移块移动至第一缺口处，即可进行换刀；通过优化刀库，能够在同样的占据空间上一次性装夹较多的刀具，基本满足90%产品的加工需求，无需人工频繁对第一刀具夹套上的刀具进行更换，减少操作步骤，从而有助于提高加工效率，一定程度上降低劳动强度。
1.高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，包括固定盘架(1)、转动设置在固定盘架(1)上的第一转动盘(2)和设置在固定盘架(1)上的落刀定位架(3)，其特征在于：所述第一转动盘(2)上沿周向通过扭簧销轴式连接有多个第一刀具夹套(4)，多个所述第一刀具夹套(4)排列为圆弧形，两端的所述第一刀具夹套(4)之间形成第一缺口(5)，所述固定盘架(1)上转动设置有第二转动盘(6)，所述第二转动盘(6)位于第一转动盘(2)内且与第一转动盘(2)同心设置，所述第二转动盘(6)上沿周向活动设置有多个滑移块(7)，所述滑移块(7)上通过扭簧销轴式连接有第二刀具夹套(8)，所述滑移块(7)上设置有用于使滑移块(7)与第二转动盘(6)相对固定或脱离的锁定组件，所述固定盘架(1)上设置有用于推动滑移块(7)朝向靠近或远离落刀定位架(3)的方向滑动的推动组件，所述固定盘架(1)上设置有用于驱使第二转动盘(6)转动的驱动件(9)。
2.根据权利要求1所述的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，其特征在于：所述推动组件包括滑动设置在固定盘架(1)上的推板(10)、设置在固定盘架(1)上的气缸(11)和设置在推板(10)上的连接件，所述推板(10)沿第一转动盘(2)的径向移动，所述推板(10)用于与滑移块(7)远离第一转动盘(2)的一面抵接，所述气缸(11)用于驱使推板(10)朝向靠近或远离落刀定位架(3)的方向滑动，所述连接件用于使推板(10)与对准的滑移块(7)吸附固定或脱离。
3.根据权利要求2所述的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，其特征在于：所述连接件包括设置在推板(10)上电吸盘(12)，所述电吸盘(12)用于与对准的滑移块(7)吸附固定或脱离。
4.根据权利要求3所述的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，其特征在于：所述锁定组件包括滑动穿设在滑移块(7)底壁上的锁定杆(13)、滑动穿设在滑移块(7)上的传动杆(14)、设置在滑移块(7)上的弹性件和设置在传动杆(14)上的吸附件(15)，所述锁定杆(13)的滑动方向平行于第二转动盘(6)的转动轴线，所述第二转动盘(6)上开设有用于与锁定杆(13)插接配合的锁定槽(16)，所述传动杆(14)位于滑移块(7)远离第一转动盘(2)的一侧，所述传动杆(14)沿第二转动盘(6)的径向滑动，所述传动杆(14)位于锁定杆(13)上方，所述传动杆(14)用于与推板(10)抵接，所述弹性件用于推动传动杆(14)朝向远离第一转动盘(2)的方向滑动，所述吸附件(15)用于吸附锁定杆(13)朝向远离锁定槽(16)的方向滑动。
5.根据权利要求4所述的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，其特征在于：所述弹性件包括用于推动传动杆(14)朝向远离第一转动盘(2)的方向滑动的弹簧(17)，所述弹簧(17)的一端设置在滑移块(7)上，另一端设置在对应的传动杆(14)上，所述弹簧(17)的弹力小于滑移块(7)底壁与第二转动盘(6)表面之间的摩擦力。
6.根据权利要求5所述的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，其特征在于：所述吸附件(15)包括设置在传动杆(14)上的第一磁铁(151)和设置在锁定杆(13)上的第二磁铁(152)，所述第一磁铁(151)用于与对应的第二磁铁(152)吸附配合，当所述弹簧(17)为自然状态时，所述第一磁铁(151)位于第二磁铁(152)远离第一转动盘(2)的一侧，当所述电吸盘(12)与对应滑移块(7)抵接时，所述第一磁铁(151)与对应的第二磁铁(152)对准。
7.根据权利要求1所述的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，其特征在于：所述驱动件(9)包括设置在固定盘架(1)内的驱动电机(91)、同轴连接在驱动电机(91)输出轴上的齿轮(92)和同轴连接在第二转动盘(6)上的齿圈(93)，所述齿轮(92)与齿圈(93)啮合。
8.根据权利要求1所述的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，其特征在于：所述第二转动盘(6)设置有多个，多个所述第二转动盘(6)的直径沿远离第一转动盘(2)的方向依次递减，所述第二转动盘(6)上的多个滑移块(7)排列为圆弧形，所述第二转动盘(6)上两端的滑移块(7)之间形成第二缺口(18)，所述驱动件(9)与第二转动盘(6)一一对应。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，其特征在于：所述第一刀具夹套(4)和第二刀具夹套(8)上均装夹有刀具(19)，所述刀具(19)上设置有识别标签，所述识别标签与刀具(19)信息绑定，所述第一刀具夹套(4)和第二刀具夹套(8)内均设置有用于读取识别标签的识别系统，加工装置还包括plc控制器，所述驱动件(9)、推动组件、识别系统均与plc控制器无线连接。
10.高精密零件自由曲面多轴联动快速加工方法，使用了权利要求1-9中任意一项所述的高精密零件自由曲面多轴联动快速加工装置，其特征在于，包括如下步骤：
