一种全自动高精度复合数控机床
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域,特别涉及一种全自动高精度复合数控机床。
背景技术
目前,公知的机床大多仅具有一种功能,如铣床仅具有铣削的功能,钻床仅具有钻孔的功能。然而,一件工件根据加工工艺的要求通常要有多道加工工序。例如,在安全扣的生产过程中,其扣栓的加工需要经过多道铣削和车削工序,具体包括:(1)、铣削连接口;(2)铣削平底槽;(3)铣削斜面;(4)铣削锁定槽;(5)车削去毛刺。由于每道工序的加工位置和加工角度各不相同,用普通机床加工时,至少需要5名员工及五台机床,在一台机床上完成一道工序后,还需要将工件拆下再转移到另一台机床上进行装夹、定位,这样的多次装夹、定位,不仅增加了工作量、降低了加工效率,同时由于每次装夹定位不能保证完全相同,因此也影响了加工精度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种全自动高精度复合数控机床,其结构简单合理,操作方便,能够将工件加工的不同工序在一台机器上同时完成,从而减少装夹、定位次数,提高工作效率和加工精度。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明所述的一种全自动高精度复合数控机床,包括底座、可转动地设置于所述底座上的分度盘,所述分度盘上均匀布设有若干液压夹具,所述底座上环绕所述分度盘依序设有上料工位、第一工位、第二工位、第三工位、第四工位、第五工位及下料工位;
所述液压夹具包括夹具底板、第一夹具压条和第二夹具压条,所述夹具底板的底部固定连接有油缸体,所述油缸体内设有活塞,所述活塞固定连接有活塞杆,所述第一夹具压条固定设置于所述夹具底板的上部,所述第二夹具压条活动套设于所述第一夹具压条的外部,所述第一夹具压条与所述第二夹具压条之间形成有用于夹紧工件中部的装夹孔,所述夹具底板上设有与所述第二夹具压条相适应的避让孔,所述第二夹具压条的底端穿过所述避让孔并与所述活塞杆固定连接;
所述上料工位设置有上料装置,所述上料装置与工件振动盘的送料轨道连接,由所述工件振动盘向所述上料装置逐个输送工件,并由所述上料装置将工件依序移送至相应所述装夹孔;所述第一工位设置有用于铣削连接口的第一铣削装置,所述第二工位设置有用于铣削平底槽的第二铣削装置,所述第三工位设置有用于铣削斜面的第三铣削装置,所述第四工位设置有用于铣削锁定槽的第四铣削装置,所述第五工位设置有用于去除毛刺的车削装置;所述下料工位设置有下料装置,所述下料装置与接料箱连接,所述下料装置用于将加工后的工件由相应所述液压夹具移送至所述接料箱内。
进一步地,所述上料装置包括安装于所述底座上的送料支撑架,所述送料支撑架上竖直设置有送料气缸,所述送料气缸的输出端连接有接料板,所述接料板设有与所述送料轨道对应配合的上料槽,所述接料板上水平设置有与所述上料槽相对应的推料气缸,所述推料气缸用于将所述上料槽内的工件推送至所述装夹孔内。
进一步地,所述接料板上设有与所述上料槽的出料端对应配合的定位挡板,所述定位挡板用于在上料时对所述工件进入所述装夹孔的位置进行定位。
进一步地,所述第一铣削装置包括第一安装座和第一电机架,所述第一安装座与所述底座固定连接,所述第一电机架上设置有第一电机,所述第一电机的输出端通过第一主轴连接设置有第一铣刀;所述第一安装座上水平设置有第一直线导轨,所述第一电机架与所述第一直线导轨滑移配合,所述第一安装座上设置有用于驱动所述第一电机架沿所述第一直线导轨水平滑动的第一油缸;所述第一电机架上设置有第一定位块,所述第一安装座上设置有与所述第一定位块对应配合的第一机械式调速阀。
进一步地,所述第二铣削装置包括第二安装座和第二电机架,所述第二安装座与所述底座固定连接,所述第二电机架上设置有第二电机,所述第二电机的输出端通过第二主轴连接设置有第二铣刀;所述第二安装座上竖直设置有第二直线导轨,所述第二电机架与所述第二直线导轨滑移配合,所述第二安装座上设置有用于驱动所述第二电机架沿所述第二直线导轨竖直滑动的第二油缸;所述第二电机架上设置有第二定位块,所述第二安装座上设置有与所述第二定位块对应配合的第二机械式调速阀。
进一步地,所述第三铣削装置包括第三安装座和第三电机架,所述第三安装座与所述底座固定连接,所述第三电机架上设置有第三电机,所述第三电机的输出端通过第三主轴连接设置有第三铣刀;所述第三安装座上倾斜设置有第三直线导轨,所述第三电机架与所述第三直线导轨滑移配合,所述第三安装座上设置有用于驱动所述第三电机架沿所述第三直线导轨滑动的第三油缸;所述第三电机架上设置有第三定位块,所述第三安装座上设置有与所述第三定位块对应配合的第三机械式调速阀。
进一步地,所述第四铣削装置包括升降滑台、驱动所述升降滑台竖向移动的升降油缸,所述升降滑台上设置有第四电机,所述第四电机的输出端连接有两个呈并列设置的第四主轴,两个所述第四主轴的输出端分别设置有第四铣刀。
进一步地,所述升降滑台上还设有用于调节两个所述第四主轴中心距的调节手柄。
进一步地,所述车削装置包括车削安装座和车削电机架,所述车削安装座与所述底座固定连接,所述车削电机架上设置有车削电机,所述车削电机的输出端通过车削主轴连接设置有车削刀片;所述车削安装座上水平设置有车削直线导轨,所述车削电机架与所述车削直线导轨滑移配合,所述车削安装座上设置有用于驱动所述车削电机架沿所述车削直线导轨水平滑动的车削油缸;所述车削电机架上设置有车削定位块,所述车削安装座上设置有与所述车削定位块对应配合的车削机械式调速阀。
进一步地,所述下料装置包括下料支撑架和下料槽,所述下料支撑架与所述底座固定连接,所述下料槽与所述接料箱对应设置,所述下料支撑架上设置有下料气缸,所述下料气缸的输出端连接有推料板,所述推料板上设置有推料顶杆,所述下料气缸通过所述推料板驱动所述推料顶杆将所述装夹孔内的工件推送至所述下料槽内。
本发明的有益效果为:本发明提供的全自动高精度复合数控机床,通过在底座上设置分度盘,在分度盘上沿周向均匀布设若干液压夹具,并在底座上环绕分度盘依序设置上料工位、第一工位、第二工位、第三工位、第四工位、第五工位及下料工位,工作时,上料工位将工件移送至液压夹具的装夹孔内,由液压夹具夹紧工件的中部,上料完成后,液压夹具在分度盘的驱动下带动工件运动至相应加工工位,具体地说,第一工位用于对工件的第一端铣削连接口,第二工位用于对工件的第二端铣削平底槽,第三工位用于对工件的第二端铣削斜面,第四工位用于对工件的第二端铣削锁定槽,第五工位用于对工件进行车削去毛刺,下料工位用于将加工好的扣栓工件从液压夹具中取下,完成一个加工周期。
综上所述,与现有单台单工序加工机床相比,本发明结构简单合理,操作方便,能够将工件加工的不同工序在一台机器上同时完成,从而减少装夹、定位次数,提高工作效率和加工精度,降低生产成本。
附图说明
图1是本发明的整体平面结构示意图;
图2是本发明的整体立体结构示意图;
图3是本发明液压夹具的结构示意图;
图4是本发明上料装置的结构示意图;
图5是本发明第一铣削装置的结构示意图;
图6是本发明第一工位加工完成后的工件结构示意图;
图7是本发明第二铣削装置的结构示意图;
图8是本发明第二工位加工完成后的工件结构示意图;
图9是本发明第三铣削装置的结构示意图;
图10是本发明第三工位加工完成后的工件结构示意图;
图11是本发明第四铣削装置的结构示意图;
图12是本发明第四工位加工完成后的工件结构示意图;
图13是本发明车削装置的结构示意图;
图14是本发明下料装置的结构示意图。
图1至图14中:
1、底座;2、分度盘;3、液压夹具;31、夹具底板;32、第一夹具压条;33、第二夹具压条;34、油缸筒;35、油缸盖;36、活塞;37、活塞杆;371、限位螺母;38、装夹孔;391、第一流道;392、第二流道;4、工件;41、连接口;42、平底槽;43、斜面;44、锁定槽;
10、上料装置;101、送料支撑架;102、送料气缸;103、接料板;104、上料槽;105、推料气缸;106、定位挡板;20、第一铣削装置;201、第一安装座;202、第一电机架;203、第一电机;204、第一主轴;205、第一铣刀;206、第一直线导轨;207、第一油缸;208、第一定位块;209、第一机械式调速阀;30、第二铣削装置;301、第二安装座;302、第二电机架;303、第二电机;304、第二主轴;305、第二铣刀;306、第二直线导轨;307、第二油缸;308、第二定位块;309、第二机械式调速阀;40、第三铣削装置;401、第三安装座;402、第三电机架;403、第三电机;404、第三主轴;405、第三铣刀;406、第三直线导轨;407、第三油缸;408、第三定位块;409、第三机械式调速阀;50、第四铣削装置;501、升降滑台;502、升降油缸;503、第四电机;504、第四主轴;505、第四铣刀;506、调节手柄;60、车削装置;601、车削安装座;602、车削电机架;603、车削电机;604、车削主轴;605、车削刀片;606、车削直线导轨;607、车削油缸;608、车削定位块;609、车削机械式调速阀;70、下料装置;701、下料支撑架;702、下料槽;703、下料气缸;704、推料板;705、推料顶杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至图14所示的一种全自动高精度复合数控机床,包括底座1、可转动地设置于底座1上的分度盘2,分度盘2上均匀布设有若干液压夹具3,底座1上环绕分度盘2依序设有上料工位、第一工位、第二工位、第三工位、第四工位、第五工位及下料工位。
参见图3,液压夹具3包括夹具底板31、第一夹具压条32和第二夹具压条33,夹具底板31的底部固定连接有油缸体,油缸体内设有活塞36,活塞36固定连接有活塞杆37,第一夹具压条32固定设置于夹具底板31的上部,第二夹具压条33活动套设于第一夹具压条32的外部,第一夹具压条32与第二夹具压条33之间形成有用于夹紧工件4中部的装夹孔38,夹具底板31上设有与第二夹具压条33相适应的避让孔,第二夹具压条33的底端穿过避让孔并与活塞杆37固定连接。
具体地说,油缸体包括油缸筒34和油缸盖35,油缸筒34通过油缸盖35与夹具底板31固定连接,活塞36设置在油缸筒34内,夹具底板31与油缸盖35配合形成有与油缸筒34的有杆腔连通的第一流道391,夹具底板31、油缸盖35及油缸筒34配合形成有与油缸筒34的无杆腔连通的第二流道392。当向第一流道391内充入液压油时,活塞36通过活塞杆37带动第二夹具压条33相对于第一夹具压条32下移,装夹孔38的孔径缩小,使得装夹孔38内的工件4被夹紧;当向第二流道392内充入液压油时,活塞36通过活塞杆37带动第二夹具压条33相对于第一夹具压条32上移,装夹孔38的孔径增大,使得装夹孔38内的工件4被松开。优选地,为了调节装夹孔38的孔径变化量,以使本发明能够满足对不同工件的装夹,夹具底板31与油缸盖35之间活动设置有限位螺母371,限位螺母371与活塞杆37螺纹连接。
参见图4,上料工位设置有上料装置10,上料装置10与工件振动盘的送料轨道连接,由工件振动盘向上料装置10逐个输送工件4,并由上料装置10将工件4依序移送至相应装夹孔38。具体地说,上料装置10包括安装于底座1上的送料支撑架101,送料支撑架101上竖直设置有送料气缸102,送料气缸102的输出端连接有接料板103,接料板103设有与送料轨道对应配合的上料槽104,接料板103上水平设置有与上料槽104相对应的推料气缸105,推料气缸105用于将上料槽104内的工件4推送至装夹孔38内。
初始状态下,接料板103的上料槽104与工件振动盘的送料轨道位置相对应,上料时,工件振动盘经送料轨道将工件4移送至上料槽104内,紧接着送料气缸102驱动接料板103向下移动,直至上料槽104的出料端运动到与液压夹具3的装夹孔38等高的位置,此时推料气缸105向前运动,将工件4由上料槽104推入至装夹孔38中,然后液压夹具3动作,将工件4夹紧,完成上料操作,紧接着推料气缸105及送料气缸102依序复位。
为了提高上料精度,接料板103上设有与上料槽104的出料端对应配合的定位挡板106,定位挡板106用于在上料时对工件4进入装夹孔38的位置进行定位。具体地说,液压夹具3随分度盘2运动至上料工位时,液压夹具3整体停止在上料槽104的输出端与定位挡板106之间,当工件4在推料气缸105的推动作用下进入装夹孔38时,工件4远离上料槽104的一端会与定位挡板106相抵触,此时能够有效避免工件4因惯性作用而从装夹孔38穿出,保证了上料的成功率。
第一工位设置有用于铣削连接口的第一铣削装置20,具体地说,参见图5,第一铣削装置20包括第一安装座201和第一电机架202,第一安装座201与底座1固定连接,第一电机架202上设置有第一电机203,第一电机203的输出端通过第一主轴204连接设置有第一铣刀205;第一安装座201上水平设置有第一直线导轨206,第一电机架202与第一直线导轨206滑移配合,第一安装座201上设置有用于驱动第一电机架202沿第一直线导轨206水平滑动的第一油缸207;第一电机架202上设置有第一定位块208,第一安装座201上设置有与第一定位块208对应配合的第一机械式调速阀209。
当液压夹具3随分度盘2运动至第一工位时,第一电机203开启,第一铣刀205保持旋转状态,紧接着第一油缸207驱动第一电机架202沿第一直线导轨206进给,当第一定位块208触碰到第一机械式调速阀209时,第一油缸207通过第一电机架202带动第一主轴204慢速工进,完成对工件第一端的连接口41的铣削,参见图6。铣削完成后,第一油缸207通过第一电机架202带动第一主轴204快速退回,等待对后续工件的加工。
第二工位设置有用于铣削平底槽的第二铣削装置30,具体地说,参见图7,第二铣削装置30包括第二安装座301和第二电机架302,第二安装座301与底座1固定连接,第二电机架302上设置有第二电机303,第二电机303的输出端通过第二主轴304连接设置有第二铣刀305;第二安装座301上竖直设置有第二直线导轨306,第二电机架302与第二直线导轨306滑移配合,第二安装座301上设置有用于驱动第二电机架302沿第二直线导轨306竖直滑动的第二油缸307;第二电机架302上设置有第二定位块308,第二安装座301上设置有与第二定位块308对应配合的第二机械式调速阀309。
当液压夹具3随分度盘2运动至第二工位时,第二电机303开启,第二铣刀305保持旋转状态,紧接着第二油缸307驱动第二电机架302沿第二直线导轨306向下进给,当第二定位块308触碰到第二机械式调速阀309时,第二油缸307通过第二电机架302带动第二主轴304慢速工进,完成对工件第二端的平底槽42的铣削,参见图8。铣削完成后,第二油缸307通过第二电机架302带动第二主轴304快速退回,等待对后续工件的加工。
第三工位设置有用于铣削斜面的第三铣削装置40,具体地说,参见图9,第三铣削装置40包括第三安装座401和第三电机架402,第三安装座401与底座1固定连接,第三电机架402上设置有第三电机403,第三电机403的输出端通过第三主轴404连接设置有第三铣刀405;第三安装座401上倾斜设置有第三直线导轨406,第三电机架402与第三直线导轨406滑移配合,第三安装座401上设置有用于驱动第三电机架402沿第三直线导轨406滑动的第三油缸407;第三电机架402上设置有第三定位块408,第三安装座401上设置有与第三定位块408对应配合的第三机械式调速阀409。
当液压夹具3随分度盘2运动至第三工位时,第三电机403开启,第三铣刀405保持旋转状态,紧接着第三油缸407驱动第三电机架402沿第三直线导轨406进给,当第三定位块408触碰到第三机械式调速阀409时,第三油缸407通过第三电机架402带动第三主轴404慢速工进,完成对工件4第二端的斜面43的铣削,参见图10。铣削完成后,第三油缸407通过第三电机架402带动第三主轴404快速退回,等待对后续工件的加工。
第四工位设置有用于铣削锁定槽的第四铣削装置50,具体地说,参见图11,第四铣削装置50包括升降滑台501、驱动升降滑台501竖向移动的升降油缸502,升降滑台501上设置有第四电机503,第四电机503的输出端连接有两个呈并列设置的第四主轴504,两个第四主轴504的输出端分别设置有第四铣刀505。为了提高加工精度,升降滑台501上还设有用于调节两个第四主轴504中心距的调节手柄506。
当液压夹具3随分度盘2运动至第四工位时,第四电机503开启,两个第四铣刀505均保持旋转状态,紧接着升降油缸502通过升降滑台501驱动第四主轴504下移,待升降滑台501下移到设定高度时,升降油缸502通过升降滑台501驱动第四主轴504慢速工进,完成对工件4第二端的锁定槽44的铣削,参见图12。铣削完成后,升降油缸502通过升降滑台501驱动第四主轴504快速退回,等待对后续工件的加工。
第五工位设置有用于去除毛刺的车削装置60,具体地说,参见图13,车削装置60包括车削安装座601和车削电机架602,车削安装座601与底座1固定连接,车削电机架602上设置有车削电机603,车削电机603的输出端通过车削主轴604连接设置有车削刀片605;车削安装座601上水平设置有车削直线导轨606,车削电机架602与车削直线导轨606滑移配合,车削安装座601上设置有用于驱动车削电机架602沿车削直线导轨606水平滑动的车削油缸607;车削电机架602上设置有车削定位块608,车削安装座601上设置有与车削定位块608对应配合的车削机械式调速阀609。
当液压夹具3随分度盘2运动至第五工位时,车削电机603开启,车削刀片605保持旋转状态,紧接着车削油缸607驱动车削电机架602沿车削直线导轨606进给,当车削定位块608触碰到车削机械式调速阀609时,车削油缸607通过车削电机架602带动车削主轴604慢速工进,完成对工件4的去毛刺操作。操作完成后,车削油缸607通过车削电机架602带动车削主轴604快速退回,等待对后续工件的加工。
下料工位设置有下料装置70,下料装置70与接料箱连接,下料装置70用于将加工后的工件由相应液压夹具3移送至接料箱内。具体地说,参见图14,下料装置70包括下料支撑架701和下料槽702,下料支撑架701与底座1固定连接,下料槽702与接料箱对应设置,下料支撑架701上设置有下料气缸703,下料气缸703的输出端连接有推料板704,推料板704上设置有推料顶杆705。当液压夹具3随分度盘2运动至下料工位时,液压夹具3将工件松开,下料气缸703动作,下料气缸703通过推料板704驱动推料顶杆705将装夹孔38内的工件推送至下料槽702内,完成取料操作。
综上所述,与现有单台单工序加工机床相比,本发明结构简单合理,操作方便,能够将工件加工的不同工序在一台机器上同时完成,从而减少装夹、定位次数,提高工作效率和加工精度,降低生产成本。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。