CN108213469A - 一种汽车半轴花键数控加工及自动化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车半轴花键数控加工及自动化设备，包括机床床身，以及设置在机床床身上的十字滑台；所述十字滑台上设置有刀具轴装置、窜刀调整机构和角度旋转装置；所述十字滑台分别与前后进给X轴、左右进给Z轴上的伺服电机输出端轴连接，在所述伺服电机的驱动下带动十字滑台运动；且该伺服电机军固定安装在十字滑台的底部；该设备是专门针对细长轴类的汽车半轴花键加工而研发，充分考虑了半轴的细长特性、装夹、材料特点、精度要求，同时考虑了自动化装卸，更易组线自动生产。具有针对性强、性价比高、加工精度高、加工效率高、自动化程度高、对操作者的要求低、劳动强度低、使用成本低、维护简单等优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种半轴花键数控加工及自动化设备，具体为一种汽车半轴花键数控加工及自动化设备，属于汽车半轴花键加工设备技术领域。
背景技术
目前，传统的汽车半轴花键加工，往往采用的加工设备分为以下几种：
1、传统的花键轴铣床。设备老旧、加工精度低、效率低、劳动强度大。不同的工件，还可能需要人工更换齿轮。
2、通用的数控花键铣床。对于细长类的半轴，该类设备没有作针对性的研发。需经过工装及相应的改造，才勉强可用。
以上设备主要存在以下不足之处：自动化程度低、效率低、利用率低、精度低、粗糙度低。面临着更新换代。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种结构新颖、功能强大、设计合理，通过采用4轴数控***控制，高精高效地实现花键数控加工的汽车半轴花键数控加工及自动化设备，从而解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种汽车半轴花键数控加工及自动化设备，包括机床床身，以及设置在机床床身上的一字滑台和十字滑台；
所述一字滑台上装有液压尾顶装置、液压中心架和上料V型支撑，液压尾顶装置、液压中心架分别固定安装在刀具轴装置左右两端，并在一字滑台一端安装有用于固定半轴花键的上料V型支撑；
所述十字滑台上设置有刀具轴装置、窜刀调整机构和角度旋转装置，刀具轴装置固定安装在机床床身的左侧，且在刀具轴装置上安装有若干夹花键刀具，该花键刀具与设置在刀具轴装置顶部的刀具轴Y轴固定连接，并在刀具固定端分别通过窜刀调整机构对刀具升降进行调节、通过角度旋转装置对螺旋升角进行调整；所述十字滑台分别与前后进给X轴、左右进给Z轴上的伺服电机输出端轴连接，在所述伺服电机的驱动下带动十字滑台运动；且该伺服电机军固定安装在十字滑台的底部。
作为本发明的一种优选技术方案，半轴花键通过上料V型支撑连接至工件轴装置。
作为本发明的一种优选技术方案，工件轴装置包括主轴伺服电机、补偿卡盘和主轴W轴，所述主轴W轴一端与主轴伺服电机的输出端相连，所述主轴W轴另一端安装有补偿卡盘。
作为本发明的一种优选技术方案，前后进给X轴、刀具轴Y轴、左右进给Z轴和主轴W轴上对应控制的伺服电机均通过数据线与数控***相连接。
作为本发明的一种优选技术方案，数控***设置在机床床身上。
本发明所达到的有益效果是：该设备是专门针对细长轴类的汽车半轴花键加工而研发，充分考虑了半轴的细长特性、装夹、材料特点、精度要求，同时考虑了自动化装卸，更易组线自动生产。具有针对性强、性价比高、加工精度高、加工效率高、自动化程度高、对操作者的要求低、劳动强度低、使用成本低、维护简单等优势。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明整体侧视结构示意图；
图中标号：1、机床床身；2、刀具轴装置；3、一字滑台；4、十字滑台；5、工件轴装置；6、液压尾顶装置；7、窜刀调整机构；8、角度旋转装置；9、液压中心架；10、上料V型支撑；11、主轴伺服电机；12、补偿卡盘；13、主轴W轴；14、前后进给X轴；15、刀具轴Y轴；16、左右进给Z轴；17、数控***。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：如图1-2所示，本发明提供一种汽车半轴花键数控加工及自动化设备，包括机床床身1，以及设置在机床床身1上的一字滑台3和十字滑台4；
所述一字滑台3上装有液压尾顶装置6、液压中心架9和上料V型支撑10，液压尾顶装置6、液压中心架9分别固定安装在刀具轴装置2左右两端，并在一字滑台3一端安装有用于固定半轴花键的上料V型支撑10；
所述十字滑台4上设置有刀具轴装置2、窜刀调整机构7和角度旋转装置8，刀具轴装置2固定安装在机床床身1的左侧，且在刀具轴装置2上安装有若干夹花键刀具，该花键刀具与设置在刀具轴装置2顶部的刀具轴Y轴15固定连接，并在刀具固定端分别通过窜刀调整机构7对刀具升降进行调节、通过角度旋转装置8对螺旋升角进行调整；所述十字滑台4分别与前后进给X轴14、左右进给Z轴16上的伺服电机输出端轴连接，在所述伺服电机的驱动下带动十字滑台4运动；且该伺服电机军固定安装在十字滑台4的底部。
半轴花键通过上料V型支撑10连接至工件轴装置5；工件轴装置5包括主轴伺服电机11、补偿卡盘12和主轴W轴13，所述主轴W轴13一端与主轴伺服电机11的输出端相连，所述主轴W轴13另一端安装有补偿卡盘12；前后进给X轴14、刀具轴Y轴15、左右进给Z轴16和主轴W轴13上对应控制的伺服电机均通过数据线与数控***17相连接；数控***17设置在机床床身1上。
工作原理：汽车半轴数控加工及自动化设备是专门针对细长轴类的汽车半轴花键加工而研发，充分考虑了半轴的细长特性、装夹、材料特点、精度要求，同时考虑了自动化装卸，更易组线自动生产。具有针对性强、性价比高、加工精度高、加工效率高、自动化程度高、对操作者的要求低、劳动强度低、使用成本低、维护简单等优势。
首先该设备采用中心孔两顶定位，利用补偿卡盘12夹持住汽车半轴花键。因为汽车半轴花键在加工和检测时，均以两中心孔为基准。所以采用中心孔两顶定位，其精度是最高的；根据半轴花键是细长轴的特点，因此在对半轴花键固定时采用液压尾顶装置6、液压中心架9，使工件加工时仍保持直线度，也是提高加工精度的有效方法；主轴W轴13和刀具轴Y轴15的刚性加强，使切削加工的效率提高，表面粗糙度提高；一字滑台3和十字滑台4采用高刚性的滚珠直线导轨，提高机床精度和精度保持时间，降低维修成本；而且该机床总体采用机器人装卸料，数控***接口和自动门完美配合机械臂作业。为工厂自动化组线扫除障碍；而且该设备自身采用数字***17对其上设置的刀具轴装置2、工件轴装置5等装置数字控制；刀具轴装置2上设置的刀具头在窜刀调整机构7和角度旋转装置8的作用下进行自动转角度控制，使更换不同的螺旋升角刀具变得轻松；而且可自动具有自动换刀机构，不再人工费力装卸，提高机床利用率。
最后应说明的是：以上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。
Claims (5)
1.一种汽车半轴花键数控加工及自动化设备，其特征在于，包括机床床身（1），以及设置在机床床身（1）上的一字滑台（3）和十字滑台（4）；
所述一字滑台（3）上装有液压尾顶装置（6）、液压中心架（9）和上料V型支撑（10），液压尾顶装置（6）、液压中心架（9）分别固定安装在刀具轴装置（2）左右两端，并在一字滑台（3）一端安装有用于固定半轴花键的上料V型支撑（10）；
所述十字滑台（4）上设置有刀具轴装置（2）、窜刀调整机构（7）和角度旋转装置（8），刀具轴装置（2）固定安装在机床床身（1）的左侧，且在刀具轴装置（2）上安装有若干夹花键刀具，该花键刀具与设置在刀具轴装置（2）顶部的刀具轴Y轴（15）固定连接，并在刀具固定端分别通过窜刀调整机构（7）对刀具升降进行调节、通过角度旋转装置（8）对螺旋升角进行调整；所述十字滑台（4）分别与前后进给X轴（14）、左右进给Z轴（16）上的伺服电机输出端轴连接，在所述伺服电机的驱动下带动十字滑台（4）运动；且该伺服电机军固定安装在十字滑台（4）的底部。
2.根据权利要求1所述的一种汽车半轴花键数控加工及自动化设备，其特征在于，半轴花键通过上料V型支撑（10）连接至工件轴装置（5）。
3.根据权利要求2所述的一种汽车半轴花键数控加工及自动化设备，其特征在于，工件轴装置（5）包括主轴伺服电机（11）、补偿卡盘（12）和主轴W轴（13），所述主轴W轴（13）一端与主轴伺服电机（11）的输出端相连，所述主轴W轴（13）另一端安装有补偿卡盘（12）。
4.根据权利要求1所述的一种汽车半轴花键数控加工及自动化设备，其特征在于，前后进给X轴（14）、刀具轴Y轴（15）、左右进给Z轴（16）和主轴W轴（13）上对应控制的伺服电机均通过数据线与数控***（17）相连接。
5.根据权利要求4所述的一种汽车半轴花键数控加工及自动化设备，其特征在于，数控***（17）设置在机床床身（1）上。
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