CN113635059B - 一种用于空心轴制造使用的组合加工机床 - Google Patents

Abstract

本发明属于组合机床技术领域，且公开了一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，包括机架，机架的顶面设有切削机构，机架顶面的右端设有连接块，连接块的左侧面固定安装有固定板，固定板的中部固定安装有加长板，加长板的前后两个侧面分别固定安装有定位轴一和定位轴二。本发明通过控制盒对连接线束进行断电，从而使电磁铁失去磁性，此时处于压缩状态的推出弹簧一和推出弹簧二在弹力作用下，可以分别推动切割刀和活动架与原料接触，在进行切削时，滚轮和切割刀分别对加长板在空心轴内部的空间进行定位，从而避免加长板的晃动，从而可以避免在切削时由加长板的晃动引发的径向跳动，从而提高了装置的加工精度。

Description

一种用于空心轴制造使用的组合加工机床

技术领域

本发明属于组合机床技术领域，具体为一种用于空心轴制造使用的组合加工机床。

背景技术

组合加工机床是指以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的专用机床，广泛应用在大批或大量生产中，对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工，具有较高的自动化，而空心轴在制造生产时需要使用到组合加工机床对原料进行切削加工。

现有的组合加工机床在使用时，大多采用三角卡盘来对原料进行加工，但空心轴在加工时，大多是分为左右两段进行加工，因此需要对原料进行两次安装夹紧，为了减少两次夹紧所需的时间，大多会采用单次对原料的一端夹紧，然后对切削刀进行加长，从而实现可以不需要拆卸翻转即可完成空心轴的加工，但切割刀加长后，由于其连接支架较长，而在切削时，切割刀与原料的接触也是硬性连接，这就导致在切割时可能会出现径向跳动的情况，导致切割刀不能稳定的与原料接触，从而导致空心轴的内壁出现波纹的情况，降低了装置的加工精度。

现有的组合加工机床在使用时，通过控制切割刀与旋转中当原料接触，从而实现对原料进行切削得到空心轴，而现有的切割刀的移动大多由电路控制，在加工完毕后，通过电路控制切割刀水平退出空心轴的内部，但在退出时，切割刀与空心轴的内壁始终处于接触的状态，由于切割刀在切割时产生热量，在切割时，所产生的热量可能会导致较薄的空心管受热膨胀，而在退刀空心轴可能会由于温度的降低而发生轻微的收缩的状态，而与空心轴接触的造成空心轴内壁的划伤损坏，降低了装置的加工精度。

现有的组合加工机床在使用时，通过切割刀与旋转中的原料接触，实现对原料的切割，而在切割时避免不了的会产生碎屑，在对外壁进行加工时，所产生的碎屑会直接向下掉落在平台上，而在对内壁进行加工时，切削产生的碎屑会落在空心轴的内壁，而堆积的碎屑可能会增加切削切割刀的进给阻力，从而可能会导致切割刀卡在空心轴的内壁中，为了卡住切割刀，通常采用对切割刀进行少量多次退出的进给，在退出时对碎屑进行清理，操作复杂，降低了装置的生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，以解决上述背景技术中提出较长的切割刀在进行切割时出现径向跳动而导致装置的加工精度低，在退刀时造成空心轴内壁的划伤而降低了装置的加工质量和不便于对切削碎屑进行清理导致的生产效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，包括机架，机架的顶面设有切削机构，机架顶面的右端设有连接块，连接块的左侧面固定安装有固定板，固定板的中部固定安装有加长板，加长板的前后两个侧面分别固定安装有定位轴一和定位轴二，定位轴一的表面活动连接有切割刀，定位轴二的表面活动连接有活动架，活动架的中部活动连接有滚轮，切割刀和活动架相向的一面分别固定安装有推出弹簧一和推出弹簧二，连接块的顶端固定安装有电磁组件，固定板的左侧面固定安装有复位机构，固定板的表面活动连接有活动板，活动板的左侧面固定安装有防磨损组件，活动板内腔右端的前侧固定安装有金属导电片，加长板的上下两端分别活动连接有主动轮和排料轮，主动轮和排料轮的前端均固定安装有传动轮，传动轮的表面传动连接有传动带，连接块的顶端固定安装有冷却机构。

优选的，切削机构包括驱动主箱和中部打孔机构，驱动主箱和中部打孔机构分别固定安装在机架顶端的左右两侧，驱动主箱的右端传动连接有三角卡盘。

优选的，中部打孔机构包括连接架，连接架固定安装在机架顶端的右侧，连接架的顶面固定安装有固定盒，固定盒的内腔活动连接有滚珠丝杠，滚珠丝杠的表面啮合有啮合板，啮合板的顶端固定安装在连接块的下方。

优选的，电磁组件包括控制盒，控制盒固定安装在固定板的右侧面，控制盒的左端电性连接有连接线束，连接线束的左端电性连接有电磁铁，电磁铁固定安装在加长板的左端，电磁铁位于切割刀和活动架的中部，控制盒的前端开设有接电端子。

优选的，复位机构包括伸缩杆，伸缩杆固定安装在固定板的左侧面上，伸缩杆的表面活动套接有复位弹簧，伸缩杆和复位弹簧的左右两端分别固定安装在活动板左端的右侧面和固定板的左侧面上。

优选的，防磨损组件包括定位环，定位环固定安装在活动板的左侧面上，定位环的内腔活动连接有旋转环，旋转环的左端位于定位环的左侧。

优选的，冷却机构包括水泵和连接槽，水泵的底端固定安装有连接管，连接管固定安装在连接槽的右端，连接槽的左端固定安装有喷头，连接槽开设在加长板的顶端内。

优选的，滚轮的后端与加长板后侧面之间的距离值等于切割刀的前端与加长板前侧面之间的距离值。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过控制盒对连接线束进行断电，从而使电磁铁失去磁性，此时处于压缩状态的推出弹簧一和推出弹簧二在弹力作用下，可以分别推动切割刀和活动架与原料接触，在进行切削时，滚轮和切割刀分别对加长板在空心轴内部的空间进行定位，从而避免加长板的晃动，从而可以避免在切削时由加长板的晃动引发的径向跳动，从而提高了装置的加工精度。

2、本发明通过空心轴的端面与旋转环接触时，旋转环无法向左移动，并随着加长板的左移，使得活动板带动金属导电片右移与接电端子接触时，可以对两个接电端子进行连接，使控制盒通过连接线束对电磁铁进行供电吸附切割刀和活动架，使切割刀与滚轮与空心轴的内壁分离，此时啮合板带动加长板右移进行退刀时，可以有效的避免切割刀与空心轴接触，从而避免在退刀时造成空心轴内壁的划伤，提高了装置的加工质量。

3、本发明通过在主动轮的表面安装延伸板，冷却液进入连接槽内并向左流动时与延伸板接触，推动主动轮逆时针旋转，从而可以带动排料轮跟随主动轮进行逆时针转动，在转动时，可以带排料轮表面安装的橡胶薄片逆时针转动，使橡胶薄片将位于空心轴内部的冷却液和切削碎屑向右推动，从而将切削碎屑排出空心轴，在排出碎屑时不需要进行退刀，操作简单，提高了装置的工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构切削机构连接示意图；

图3为本发明结构加长板连接示意图；

图4为本发明结构切割刀连接示意图；

图5为本发明结构连接块剖视示意图；

图6为本发明结构活动板***连接示意图；

图7为本发明结构滚轮连接示意图；

图8为本发明结构加长板***连接示意图；

图9为本发明结构加长板剖视示意图；

图10为本发明结构图5中A处放大示意图。

图中：1、机架；2、切削机构；201、驱动主箱；202、三角卡盘；203、中部打孔机构；2031、连接架；2032、固定盒；2033、滚珠丝杠；2034、啮合板；3、连接块；4、固定板；5、加长板；6、定位轴一；7、切割刀；8、推出弹簧一；9、定位轴二；10、活动架；11、滚轮；12、推出弹簧二；13、电磁组件；131、控制盒；132、连接线束；133、电磁铁；14、复位机构；141、伸缩杆；142、复位弹簧；15、活动板；16、防磨损组件；161、定位环；162、旋转环；17、金属导电片；18、传动带；19、接电端子；20、主动轮；21、排料轮；22、传动轮；23、冷却机构；231、水泵；232、连接管；233、连接槽；234、喷头。

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至图10所示，本发明实施例中，一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，包括机架1，机架1的顶面设有切削机构2，机架1顶面的右端设有连接块3，连接块3的左侧面固定安装有固定板4，固定板4的中部固定安装有加长板5，加长板5的前后两个侧面分别固定安装有定位轴一6和定位轴二9，定位轴一6的表面活动连接有切割刀7，定位轴二9的表面活动连接有活动架10，活动架10的中部活动连接有滚轮11，通过滚轮11活动连接在活动架10的后端，当空心轴在旋转时，滚轮11可以跟随空心轴的旋转进行旋转，从而实现滚轮11与空心轴内壁的滚动摩擦，避免对空心轴的内壁造成损伤，切割刀7和活动架10相向的一面分别固定安装有推出弹簧一8和推出弹簧二12，处于压缩状态的推出弹簧一8和推出弹簧二12在弹力作用下，可以分别将切割刀7和活动架10向前后推动，在进行切削时，加长板5带动切割刀7与原料接触，从而对原料进行切削打孔形成空心轴，连接块3的顶端固定安装有电磁组件13，固定板4的左侧面固定安装有复位机构14，固定板4的表面活动连接有活动板15，活动板15的左侧面固定安装有防磨损组件16，活动板15内腔右端的前侧固定安装有金属导电片17，当空心轴的端面与旋转环162接触时，旋转环162无法向左移动，并随着加长板5的左移，使旋转环162推动活动板15在固定板4的表面相对向右运动，使得活动板15带动金属导电片17右移，当金属导电片17右移与接电端子19接触时，可以对两个接电端子19进行连接，加长板5的上下两端分别活动连接有主动轮20和排料轮21，主动轮20和排料轮21的前端均固定安装有传动轮22，传动轮22的表面传动连接有传动带18，连接块3的顶端固定安装有冷却机构23，冷却液进入连接槽233内并向左流动时，可以与主动轮20顶端表面安装的延伸板接触，从而推动主动轮20在加长板5的内部逆时针旋转，通过传动带18传动连接主动轮20和排料轮21前端设置的传动轮22，可以带动排料轮21跟随主动轮20进行逆时针转动，在转动时，可以带排料轮21表面安装的橡胶薄片逆时针转动，由于冷却液在与切削位置接触后会在重力的作用下落在空心轴内部的底端，从而与切削碎屑混合，当排料轮21旋转时，橡胶薄片可以带动位于空心轴内部的冷却液和切削碎屑向右运动，从而将切削碎屑排出空心轴。

其中，切削机构2包括驱动主箱201和中部打孔机构203，驱动主箱201和中部打孔机构203分别固定安装在机架1顶端的左右两侧，驱动主箱201的右端传动连接有三角卡盘202，将原料放置在三角卡盘202内，通过三角卡盘202对原料进行固定，固定后，驱动主箱201驱动三角卡盘202旋转，从而实现带动原料旋转。

其中，中部打孔机构203包括连接架2031，连接架2031固定安装在机架1顶端的右侧，连接架2031的顶面固定安装有固定盒2032，固定盒2032的内腔活动连接有滚珠丝杠2033，滚珠丝杠2033的表面啮合有啮合板2034，啮合板2034的顶端固定安装在连接块3的下方，在原料旋转时，滚珠丝杠2033转动，从而带动啮合在滚珠丝杠2033表面的啮合板2034向左运动，从而通过连接块3和固定板4带动加长板5向左运动与原料的右端接触，从而对空心轴的中部进行切削。

其中，电磁组件13包括控制盒131，控制盒131固定安装在固定板4的右侧面，控制盒131的左端电性连接有连接线束132，连接线束132的左端电性连接有电磁铁133，电磁铁133固定安装在加长板5的左端，电磁铁133位于切割刀7和活动架10的中部，控制盒131的前端开设有接电端子19，控制盒131对连接线束132进行断电，从而使电磁铁133失去磁性，从而使电磁铁133无法对活动架10和切割刀7进行吸附。

其中，复位机构14包括伸缩杆141，伸缩杆141固定安装在固定板4的左侧面上，伸缩杆141的表面活动套接有复位弹簧142，伸缩杆141和复位弹簧142的左右两端分别固定安装在活动板15左端的右侧面和固定板4的左侧面上，当加长板5右移退出空心轴的内部时，复位弹簧142的弹性会带动活动板15向左运动，从而带动金属导电片17左移，使金属导电片17与接电端子19分离，从而控制控制盒131对电磁铁133断电，利用电磁铁133断电后磁力消失产生迟滞性的这段时间完成将加长板5完全退出空心轴的内腔。

其中，防磨损组件16包括定位环161，定位环161固定安装在活动板15的左侧面上，定位环161的内腔活动连接有旋转环162，旋转环162的左端位于定位环161的左侧，当旋转环162与空心轴的右侧端面接触时，旋转环162可以跟随空心轴的旋转在定位环161的内腔中旋转，从而避免了对空心轴或装置的磨损。

其中，冷却机构23包括水泵231和连接槽233，水泵231的底端固定安装有连接管232，连接管232固定安装在连接槽233的右端，连接槽233的左端固定安装有喷头234，连接槽233开设在加长板5的顶端内，水泵231将外接的冷却液箱中的冷却液抽入连接管232中，在通过连接管232进入连接槽233内，最后在从喷头234喷出至切削位置，从而在切削时进行降温。

其中，滚轮11的后端与加长板5后侧面之间的距离值等于切割刀7的前端与加长板5前侧面之间的距离值，当加长板5进入空心轴的内部后，切割刀7的前端和滚轮11的后端分别于空心轴内腔的前端和后端接触，在进行切削时，滚轮11和切割刀7分别对加长板5在空心轴内部的空间进行定位，从而避免加长板5的晃动。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用时，将原料放置在三角卡盘202内，通过三角卡盘202对原料进行固定，固定后，驱动主箱201驱动三角卡盘202旋转，从而实现带动原料旋转；

在原料旋转时，滚珠丝杠2033转动，从而带动啮合在滚珠丝杠2033表面的啮合板2034向左运动，从而通过连接块3和固定板4带动加长板5向左运动与原料的右端接触；

在对原料的中部进行切削时，控制盒131对连接线束132进行断电，从而使电磁铁133失去磁性，从而使电磁铁133无法对活动架10和切割刀7进行吸附，此时处于压缩状态的推出弹簧一8和推出弹簧二12在弹力作用下，可以分别将切割刀7和活动架10向前后推动，在进行切削时，加长板5带动切割刀7与原料接触，从而对原料进行切削打孔形成空心轴，并且当加长板5进入空心轴的内部后，切割刀7的前端和滚轮11的后端分别于空心轴内腔的前端和后端接触，通过滚轮11活动连接在活动架10的后端，当空心轴在旋转时，滚轮11可以跟随空心轴的旋转进行旋转，从而实现滚轮11与空心轴内壁的滚动摩擦，避免对空心轴的内壁造成损伤，在进行切削时，滚轮11和切割刀7分别对加长板5在空心轴内部的空间进行定位，从而避免加长板5的晃动；

在切削时，水泵231将外接的冷却液箱中的冷却液抽入连接管232中，在通过连接管232进入连接槽233内，最后在从喷头234喷出至切削位置，从而在切削时进行降温；

当冷却液进入连接槽233内并向左流动时，可以与主动轮20顶端表面安装的延伸板接触，从而推动主动轮20在加长板5的内部逆时针旋转，通过传动带18传动连接主动轮20和排料轮21前端设置的传动轮22，可以带动排料轮21跟随主动轮20进行逆时针转动，在转动时，可以带排料轮21表面安装的橡胶薄片逆时针转动，由于冷却液在与切削位置接触后会在重力的作用下落在空心轴内部的底端，从而与切削碎屑混合，当排料轮21旋转时，橡胶薄片可以带动位于空心轴内部的冷却液和切削碎屑向右运动，从而将切削碎屑排出空心轴；

在切削时，加长板5不断带动固定板4向左运动，当固定板4在向左运动时可以通过定位环161带动旋转环162左移，旋转环162不断向左移动时，逐渐减少旋转环162与空心轴右侧端面之间距离；

当空心轴的端面与旋转环162接触时，旋转环162无法向左移动，并随着加长板5的左移，使旋转环162推动活动板15在固定板4的表面相对向右运动，使得活动板15带动金属导电片17右移，当金属导电片17右移与接电端子19接触时，可以对两个接电端子19进行连接，使控制盒131通过连接线束132对电磁铁133进行供电，在供电后电磁铁133产生磁性，从而对切割刀7和活动架10进行吸附，从而使切割刀7和活动架10分别向加长板5的前后两个侧面运动，使切割刀7与滚轮11与空心轴的内壁分离，此时啮合板2034带动加长板5右移进行退刀时，可以有效的避免切割刀7与空心轴接触；

当旋转环162与空心轴的右侧端面接触时，旋转环162可以跟随空心轴的旋转在定位环161的内腔中旋转，从而避免了对空心轴或装置的磨损；

当加长板5右移退出空心轴的内部时，复位弹簧142的弹性会带动活动板15向左运动，从而带动金属导电片17左移，使金属导电片17与接电端子19分离，从而控制控制盒131对电磁铁133断电，利用电磁铁133断电后磁力消失产生迟滞性的这段时间完成将加长板5完全退出空心轴的内腔；

最后将三角卡盘202放松，从三角卡盘202中取出制造完成的空心轴即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）的顶面设有切削机构（2），所述机架（1）顶面的右端设有连接块（3），所述连接块（3）的左侧面固定安装有固定板（4），所述固定板（4）的中部固定安装有加长板（5），所述加长板（5）的前后两个侧面分别固定安装有定位轴一（6）和定位轴二（9），所述定位轴一（6）的表面活动连接有切割刀（7），所述定位轴二（9）的表面活动连接有活动架（10），所述活动架（10）的中部活动连接有滚轮（11），所述切割刀（7）和活动架（10）相向的一面分别固定安装有推出弹簧一（8）和推出弹簧二（12），所述连接块（3）的顶端固定安装有电磁组件（13），所述固定板（4）的左侧面固定安装有复位机构（14），所述固定板（4）的表面活动连接有活动板（15），所述活动板（15）的左侧面固定安装有防磨损组件（16），所述活动板（15）内腔右端的前侧固定安装有金属导电片（17），所述加长板（5）的上下两端分别活动连接有主动轮（20）和排料轮（21），所述主动轮（20）和排料轮（21）的前端均固定安装有传动轮（22），所述传动轮（22）的表面传动连接有传动带（18），所述连接块（3）的顶端固定安装有冷却机构（23）。

2.根据权利要求1所述的一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，其特征在于：所述切削机构（2）包括驱动主箱（201）和中部打孔机构（203），所述驱动主箱（201）和中部打孔机构（203）分别固定安装在机架（1）顶端的左右两侧，所述驱动主箱（201）的右端传动连接有三角卡盘（202）。

3.根据权利要求2所述的一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，其特征在于：所述中部打孔机构（203）包括连接架（2031），所述连接架（2031）固定安装在机架（1）顶端的右侧，所述连接架（2031）的顶面固定安装有固定盒（2032），所述固定盒（2032）的内腔活动连接有滚珠丝杠（2033），所述滚珠丝杠（2033）的表面啮合有啮合板（2034），所述啮合板（2034）的顶端固定安装在连接块（3）的下方。

4.根据权利要求1所述的一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，其特征在于：所述电磁组件（13）包括控制盒（131），所述控制盒（131）固定安装在固定板（4）的右侧面，所述控制盒（131）的左端电性连接有连接线束（132），所述连接线束（132）的左端电性连接有电磁铁（133），所述电磁铁（133）固定安装在加长板（5）的左端，所述电磁铁（133）位于切割刀（7）和活动架（10）的中部，所述控制盒（131）的前端开设有接电端子（19）。

5.根据权利要求1所述的一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，其特征在于：所述复位机构（14）包括伸缩杆（141），所述伸缩杆（141）固定安装在固定板（4）的左侧面上，所述伸缩杆（141）的表面活动套接有复位弹簧（142），所述伸缩杆（141）和复位弹簧（142）的左右两端分别固定安装在活动板（15）左端的右侧面和固定板（4）的左侧面上。

6.根据权利要求1所述的一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，其特征在于：所述防磨损组件（16）包括定位环（161），所述定位环（161）固定安装在活动板（15）的左侧面上，所述定位环（161）的内腔活动连接有旋转环（162），所述旋转环（162）的左端位于定位环（161）的左侧。

7.根据权利要求1所述的一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，其特征在于：所述冷却机构（23）包括水泵（231）和连接槽（233），所述水泵（231）的底端固定安装有连接管（232），所述连接管（232）固定安装在连接槽（233）的右端，所述连接槽（233）的左端固定安装有喷头（234），所述连接槽（233）开设在加长板（5）的顶端内。

8.根据权利要求1所述的一种用于空心轴制造使用的组合加工机床，其特征在于：所述滚轮（11）的后端与加长板（5）后侧面之间的距离值等于切割刀（7）的前端与加长板（5）前侧面之间的距离值。

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