CN110640167A - 一种新型高效数控加工车床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型高效数控加工车床，具体涉及数控加工机床技术领域，包括壳体，所述壳体内部设置有加工腔，所述加工腔一侧设置有工位切换机构；所述工位切换机构包括有转轴，所述壳体一侧设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴贯穿对应位置的壳体，且与转轴传动连接，所述转轴的外周面呈环形均匀焊接有四个连杆，四个所述连杆远离转轴的一端焊接有固定块。本发明通过设置工位切换机构，可预先将待车削工件夹装到卡盘上，然后通过第一伺服电机带动转轴转动，实现对加工工位的自动切换，从而使得装夹工位、车削工位以及落料工位形成一个动态循环体系，能够实现不间断的进行车削加工工作，大大提供了加工效率。

Description

一种新型高效数控加工车床
技术领域
本发明涉及数控加工机床技术领域，更具体地说，本发明涉及一种新型高效数控加工车床。
背景技术
数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。
现在的数控加工车床均是对一个工件进行编程加工，但在实际加工的过程中，一个工件完成加工后，往往需要停机更换下一个工件后才能继续加工，使得加工效率较低。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种新型高效数控加工车床，通过设置工位切换机构，可预先将待车削工件夹装到卡盘上，然后通过第一伺服电机带动转轴转动，实现对加工工位的自动切换，从而使得装夹工位、车削工位以及落料工位形成一个动态循环体系，能够实现不间断的进行车削加工工作，大大提供了加工效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型高效数控加工车床，包括壳体，所述壳体内部设置有加工腔，所述加工腔一侧设置有工位切换机构；
所述工位切换机构包括有转轴，所述壳体一侧设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴贯穿对应位置的壳体，且与转轴传动连接，所述转轴的外周面呈环形均匀焊接有四个连杆，四个所述连杆远离转轴的一端焊接有固定块，所述固定块原理连杆的一侧中心位置设置有嵌槽，所述嵌槽内部嵌设有轴承，且嵌槽内壁与轴承的外圈固定连接，所述固定块一侧设置有转杆，所述转杆一端延伸至嵌槽内部，且与轴承的内圈固定连接，位于所述嵌槽外部的转杆外周面呈环形分布有多个轮齿，所述固定块顶部固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴端部固定连接有齿轮，所述齿轮与转杆外周面的轮齿相啮合，所述转杆远离嵌槽的一端焊接有卡盘。
在一个优选地实施方式中，所述壳体内腔一侧固定安装有第二电液伺服阀，所述第二电液伺服阀上的活塞杆一端固定安装有刀头。
在一个优选地实施方式中，所述壳体内腔对应第二电液伺服阀的位置处开设有槽口，所述槽口水平向贯穿对应侧的壳体外壁，所述连杆设置在槽口内部。
在一个优选地实施方式中，所述卡盘远离转杆的一侧设置有凹槽，所述凹槽的内侧壁贯穿设有通孔，所述卡盘外侧对应通孔的位置处固定设有第一电液伺服阀，所述第一电液伺服阀上的活塞杆贯穿设置于通孔内部，且固定连接有夹板。
在一个优选地实施方式中，所述通孔数量设置有四个，且四个通孔呈环形均匀分布在卡盘的周侧面上，所述夹板为圆弧状结构。
在一个优选地实施方式中，所述加工腔底部设置有导流板，所述导流板为倒置的圆台状结构，所述导流板的底端面贯穿嵌设有轴流风机，所述轴流风机底部设置有集屑盒，所述集屑盒通过伸缩式滑轨与壳体之间活动连接，所述加工腔顶部对应位置的壳体上贯穿设有气孔。
在一个优选地实施方式中，所述工位切换机构底部设置有呈圆弧状设置的滑道，所述滑道的底端设置有传送带，所述滑道的底端面与传送带的顶面相切。
在一个优选地实施方式中，所述壳体内腔顶部固定设有竖杆，所述竖杆底端焊接有圆环，所述第二电液伺服阀上的活塞杆贯穿设置在圆环内部，且与圆环的内周面之间活动贴合。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设置工位切换机构，可预先将待车削工件夹装到卡盘上，然后通过第一伺服电机带动转轴转动，实现对加工工位的自动切换，从而使得装夹工位、车削工位以及落料工位形成一个动态循环体系，能够实现不间断的进行车削加工工作，并且在装夹工件的过程中，可通过第一电液伺服阀带动夹板向工件靠近，使之将待车削工件固定在卡盘上，能够实现对不同规格的工件进行夹装，大大提高了设备的实用性，与现有技术相比，能够避免加工完成后，需要停机更换工件而导致加工效率低，以及设备适用范围较小的问题；
2、本发明通过设置轴流风机，可在车削加工的过程中，利用轴流风机在加工腔内产生一个向下的气流，使得落下的碎屑沿导流板落入到集屑盒内，同时，轴流风机在工作过程中产生的振动力可以大大降低碎屑在导流板表面的滞留，方便后期对碎屑进行集中处理，与现有技术相比，有方便集中清理碎屑的进步；
3、本发明通过设置滑道和传送带，使得工件在落料工位下料时，能够自动下落至滑道顶部，并沿着滑道滑落至传动带上，并运送至下一加工工序进行再加工，与现有技术相比，能够解决工件加工完成后，需要人工卸料并集中运送至下一工序进行再加工。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体侧视方向剖视图。
图3为本发明图1的A部结构放大图。
图4为本发明图2的B部结构放大图。
图5为本发明的卡盘结构示意图。
图6为本发明的圆环与竖杆装配图。
图7为本发明的电液伺服阀控制框图。
图8为本发明的伺服电机控制框图。
附图标记为：1壳体、2加工腔、3转轴、4第一伺服电机、5连杆、6固定块、7嵌槽、8轴承、9气孔、10转杆、11轮齿、12第二伺服电机、13齿轮、14卡盘、15第一电液伺服阀、16夹板、17通孔、18槽口、19第二电液伺服阀、20刀头、21圆环、22导流板、23轴流风机、24集屑盒、25滑道、26传送带、27竖杆。
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。
如图1-5所示，本发明提供了一种新型高效数控加工车床，包括壳体1，所述壳体1内部设置有加工腔2，所述加工腔2一侧设置有工位切换机构；
所述工位切换机构包括有转轴3，所述壳体1一侧设置有第一伺服电机4，所述第一伺服电机4的输出轴贯穿对应位置的壳体1，且与转轴3传动连接，所述转轴3的外周面呈环形均匀焊接有四个连杆5，四个所述连杆5远离转轴3的一端焊接有固定块6，所述固定块6原理连杆5的一侧中心位置设置有嵌槽7，所述嵌槽7内部嵌设有轴承8，且嵌槽7内壁与轴承8的外圈固定连接，所述固定块6一侧设置有转杆10，所述转杆10一端延伸至嵌槽7内部，且与轴承8的内圈固定连接，位于所述嵌槽7外部的转杆10外周面呈环形分布有多个轮齿11，所述固定块6顶部固定安装有第二伺服电机12，所述第二伺服电机12的输出轴端部固定连接有齿轮13，所述齿轮13与转杆10外周面的轮齿11相啮合，所述转杆10远离嵌槽7的一端焊接有卡盘14；
所述壳体1内腔一侧固定安装有第二电液伺服阀19，所述第二电液伺服阀19上的活塞杆一端固定安装有刀头20；
所述壳体1内腔对应第二电液伺服阀19的位置处开设有槽口18，所述槽口18水平向贯穿对应侧的壳体1外壁，所述连杆5设置在槽口18内部；
所述卡盘14远离转杆10的一侧设置有凹槽，所述凹槽的内侧壁贯穿设有通孔17，所述卡盘14外侧对应通孔17的位置处固定设有第一电液伺服阀15，所述第一电液伺服阀15上的活塞杆贯穿设置于通孔17内部，且固定连接有夹板16；
所述通孔17数量设置有四个，且四个通孔17呈环形均匀分布在卡盘14的周侧面上，所述夹板16为圆弧状结构；
所述壳体1内腔顶部固定设有竖杆27，所述竖杆27底端焊接有圆环21，所述第二电液伺服阀19上的活塞杆贯穿设置在圆环21内部，且与圆环21的内周面之间活动贴合；
所述第一电液伺服阀15以及第二电液伺服阀17的一端还设置有位置检测传感器，所述第一伺服电机4以及第二伺服电机12上还设置有光电编码器，且该数控加工车床外部配套设有计算机，第一电液伺服阀15、第二电液伺服阀19、位置检测传感器、第一伺服电机4、第二伺服电机12以及光电编码器均计算机相连接，其中第一电液伺服阀15、第二电液伺服阀12均为HQJDDV-1型的直驱式电液伺服阀，位置检测传感器为CWY-DW-S系列的导塑线位移传感器；
实施方式具体为：在实际加工的过程中，工作人员先在计算机内输入相关的控制程序，然后将待车削的工件***至卡盘14上凹槽内部，并通过计算机控制第一电液伺服阀15工作，以带动夹板16向工件靠近，使之将待车削工件固定在卡盘14上，待所有工位均固定好工件后，启动第一伺服电机4工作，以带动其中一个工位与刀头20对应设置，当光电编码器检测到工件到达指定位置时，第一伺服电机4停止工作，此时，第二电液伺服阀19带动刀头20向工件靠近，同时，第二伺服电机12带动齿轮13转动，由于齿轮13与转杆10外周面上的轮齿11相啮合，且转杆10远离工件的一端通过轴承8与固定块6活动连接，使得齿轮13的转动能带动转杆10转动，卡盘14上的工件自转，并随着刀头20的靠近来完成对工件的车削工作，当前工位的车削工作完成后，第一伺服电机4继续带动转轴3转动90°，使得下一个装夹好工件的工位切换至车削工位处，而车削完成的工位则顺时针运动至下料工位，此时，第一电液伺服阀5工作，带动夹板16远离工件，使得完成车削的工件自动下落，待切换至下一个落料工位后，当前工位上的空卡盘14恰好运动至壳体1外部，使得工作人员可以继续将待车削工件装夹到卡盘14上，而在第一电液伺服阀15上的位置检测传感器检测到有工件***时凹槽时，第一电液伺服阀15带动夹板16向工件靠近，使之将待车削工件固定在卡盘14上，如此周而复始的切换车削工位，能够实现不间断的进行车削加工工作，大大提高加工效率，该实施方式具体解决了现有技术中存在的加工完成后，需要停机更换工件而导致加工效率低的问题。
如图1-5所示的新型高效数控加工车床，所述加工腔2底部设置有导流板22，所述导流板22为倒置的圆台状结构，所述导流板22的底端面贯穿嵌设有轴流风机23，所述轴流风机23底部设置有集屑盒24，所述集屑盒24通过伸缩式滑轨与壳体1之间活动连接，所述加工腔2顶部对应位置的壳体1上贯穿设有气孔9；
实施方式具体为：在实际车削加工的过程中，会产生大量的碎屑，此时，可通过计算机来启动轴流风机23工作，使其产生一个向下流动的气流，以带动加工过程中产生的碎屑落入到加工腔2的内腔底部，而导流板22的顶端面斜向下呈倾斜设置，使得落下的碎屑沿导流板22落入到集屑盒24内，同时，轴流风机23在工作过程中产生的振动力可以大大降低碎屑在导流板22表面的滞留，方便后期对碎屑进行集中处理，该实施方式具体解决了现有技术中存在的现有车床加工过程中产生的碎屑不便于清理的问题。
如图1-5所示的新型高效数控加工车床，所述工位切换机构底部设置有呈圆弧状设置的滑道25，所述滑道25的底端设置有传送带26，所述滑道25的底端面与传送带26的顶面相切；
实施方式具体为：在车削完成后的工件运动至落料工位后，随着夹板16的分离而解除对工件的锁定，使得工件能够自动下落至滑道25顶部，并沿着滑道25滑落至传动带26上，可运送至下一加工工序进行再加工，避免了人工搬运的操作，并且，还可以在滑道25表面铺设一层橡胶层，可防止工件落下的过程中被撞坏，该实施方式具体解决了现有技术中存在的工件加工完成后，需要人工卸料并集中运送至下一工序进行再加工的问题。
本发明工作原理：
参照说明书附图1-8，本发明在实际使用的过程中，可通过预先将待车削工件夹装到卡盘14上，然后通过第一伺服电机4带动转轴3转动，以切换加工工位，使得装夹工位、车削工位以及落料工位形成一个动态循环体系，能够实现不间断的进行车削加工工作，大大提高加工效率，并且在车削加工的过程中，利用轴流风机23在加工腔2内产生一个向下的气流，使得落下的碎屑沿导流板22落入到集屑盒24内，同时，轴流风机23在工作过程中产生的振动力可以大大降低碎屑在导流板22表面的滞留，方便后期对碎屑进行集中处理。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：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，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 (8)

1.一种新型高效数控加工车床，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)内部设置有加工腔(2)，所述加工腔(2)一侧设置有工位切换机构；
所述工位切换机构包括有转轴(3)，所述壳体(1)一侧设置有第一伺服电机(4)，所述第一伺服电机(4)的输出轴贯穿对应位置的壳体(1)，且与转轴(3)传动连接，所述转轴(3)的外周面呈环形均匀焊接有四个连杆(5)，四个所述连杆(5)远离转轴(3)的一端焊接有固定块(6)，所述固定块(6)原理连杆(5)的一侧中心位置设置有嵌槽(7)，所述嵌槽(7)内部嵌设有轴承(8)，且嵌槽(7)内壁与轴承(8)的外圈固定连接，所述固定块(6)一侧设置有转杆(10)，所述转杆(10)一端延伸至嵌槽(7)内部，且与轴承(8)的内圈固定连接，位于所述嵌槽(7)外部的转杆(10)外周面呈环形分布有多个轮齿(11)，所述固定块(6)顶部固定安装有第二伺服电机(12)，所述第二伺服电机(12)的输出轴端部固定连接有齿轮(13)，所述齿轮(13)与转杆(10)外周面的轮齿(11)相啮合，所述转杆(10)远离嵌槽(7)的一端焊接有卡盘(14)。
2.根据权利要求1所述的一种新型高效数控加工车床，其特征在于：所述壳体(1)内腔一侧固定安装有第二电液伺服阀(19)，所述第二电液伺服阀(19)上的活塞杆一端固定安装有刀头(20)。
3.根据权利要求2所述的一种新型高效数控加工车床，其特征在于：所述壳体(1)内腔对应第二电液伺服阀(19)的位置处开设有槽口(18)，所述槽口(18)水平向贯穿对应侧的壳体(1)外壁，所述连杆(5)设置在槽口(18)内部。
4.根据权利要求1所述的一种新型高效数控加工车床，其特征在于：所述卡盘(14)远离转杆(10)的一侧设置有凹槽，所述凹槽的内侧壁贯穿设有通孔(17)，所述卡盘(14)外侧对应通孔(17)的位置处固定设有第一电液伺服阀(15)，所述第一电液伺服阀(15)上的活塞杆贯穿设置于通孔(17)内部，且固定连接有夹板(16)。
5.根据权利要求4所述的一种新型高效数控加工车床，其特征在于：所述通孔(17)数量设置有四个，且四个通孔(17)呈环形均匀分布在卡盘(14)的周侧面上，所述夹板(16)为圆弧状结构。
6.根据权利要求1所述的一种新型高效数控加工车床，其特征在于：所述加工腔(2)底部设置有导流板(22)，所述导流板(22)为倒置的圆台状结构，所述导流板(22)的底端面贯穿嵌设有轴流风机(23)，所述轴流风机(23)底部设置有集屑盒(24)，所述集屑盒(24)通过伸缩式滑轨与壳体(1)之间活动连接，所述加工腔(2)顶部对应位置的壳体(1)上贯穿设有气孔(9)。
7.根据权利要求1所述的一种新型高效数控加工车床，其特征在于：所述工位切换机构底部设置有呈圆弧状设置的滑道(25)，所述滑道(25)的底端设置有传送带(26)，所述滑道(25)的底端面与传送带(26)的顶面相切。
8.根据权利要求2所述的一种新型高效数控加工车床，其特征在于：所述壳体(1)内腔顶部固定设有竖杆(27)，所述竖杆(27)底端焊接有圆环(21)，所述第二电液伺服阀(19)上的活塞杆贯穿设置在圆环(21)内部，且与圆环(21)的内周面之间活动贴合。
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