CN113927438B - 丝锥加工中心及加工方法 - Google Patents

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CN113927438B CN202111117338.1A CN202111117338A CN113927438B CN 113927438 B CN113927438 B CN 113927438B CN 202111117338 A CN202111117338 A CN 202111117338A CN 113927438 B CN113927438 B CN 113927438B
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Abstract

本发明涉及丝锥制造技术领域,是一种丝锥加工中心及加工方法,丝锥加工中心包括工作台、料架、激光打标器、液压转台、机械臂、磨方装置、磨槽装置、磨螺纹装置、铲磨装置和精磨装置,本发明结构合理而紧凑,将丝锥棒料放入第一夹头组件,第一夹头组件经液压转台转动六次,依次经过磨方装置、磨槽装置、磨螺纹装置、铲磨装置和精磨装置,丝锥棒料依次经过磨方、粗磨外圆、开槽、磨削螺纹、铲磨头部和精磨外圆后被磨削成丝锥成品,能够继承传统机床的高效和现代五轴工具磨床的高精度,多工序集成在一台机床同时加工,机械手和激光打标器对加工好的成品进行标识,具有产能高、占地面积小、加工简单、上下料等待时间短以及劳动强度低的特点。

Description

丝锥加工中心及加工方法
技术领域
本发明涉及丝锥制造技术领域,是一种丝锥加工中心及加工方法。
背景技术
现在通常刀具加工行业所用到的加工设备主要为一些工序加工能力有限的国产装备,一般一把刀具的制作需要在几种机床加工才能完成,这样就无形中提高了产品成本,而且分几次装夹加工,刀具本身加工精度也受到一定的局限;采用进口高端设备一个是成本太高,二是对操作人员的素质要求也较高。于是进口高端设备通过购买中端国产机床来满足这种市场需求。
无论是刀具的材料、形状还是涂层技术都在发生日新月异的变化,甚至有刀具制造商已经研发出了具有特殊几何参数的刀具。这就要求现代刀具的核心制造设备-数控工具磨床,除了具备常规的磨削加工能力,还要具备压力磨削等多种能力。
随着现代制造业的迅猛发展,客户必将追求高品质和高稳定性产品。同时一些难加工材料,诸如特殊合金材料、复合材料或者两者的组合,已日益被广泛地运用于新一代的产品中。这就意味着对加工刀具厂商提出更高的要求,刀具的研发也将随之发生着巨大的变化。
公告号为CN213438639U的专利文献公开了一种同时加工多个标准刀具的用于标刀加工的组合磨床,其包括底座,底座顶面中心设置有加工主轴本体,加工主轴本体与底座之间转动相连,加工主轴本体包括多个侧面且每个侧面均设置有夹持工件的夹持部,底座在加工主轴本体的***设置有对应加工主轴本体侧面数量的不同加工角度的切割部;加工主轴本体通过底部旋转以配合不同的切割部对切割部中夹持的工件同时进行加工;所述底座的一侧设置有用于切换切割完成的所述工件和未切割的所述工件的机械臂;所述加工主轴本体通过旋转切换不同的切割部以切换每一个面夹持的工件的不同切割工序,且每个侧面按照加工时长最大的切割部的切割时间作为切换间隔。
公告号为CN209681870U的专利文献公开了一种六工位旋转式多功能全自动数字磨床装置,其设置有机架总成,所述机架总成的上端设置有旋转分度总成,以所述旋转分度总成的为圆心,相互之间的中心线成60°夹角等分布置有平面磨总成、左侧倒角总成、开槽总成、自动上料总成和自动下料总成、右侧倒角总成。
公开号为CN110977716A的专利文献公开了一种多工位转塔卧式磨床,其包括工作头、打磨机构和修砂机构;所述工作头包括工作头底座、第一DD电机和工作头组件;所述第一DD电机固定在工作头底座上方;所述工作头组件安装在第一DD电机上方;所述修砂机构并列设置在工作头的右侧;所述打磨机构设置在工作头与修砂机构的前侧,包括X轴直线驱动组件、Y轴直线驱动组件、第二DD电机、旋转板、四组打磨组件和探头;所述Y轴直线驱动组件安装在X轴直线驱动组件的动力输出端;所述第二DD电机安装在Y轴直线驱动组件的动力输出端;所述旋转板安装在第二DD电机的上方的动力输出端;四组所述打磨组件分别安装在旋转板的四角;所述探头安装在旋转板的一侧。
目前,丝锥磨削设备主要是以液压磨床仿形磨削为主,存在磨削精度差、生产效率低等缺点。尽管个别企业将目前的液压仿形改为数控方式,但由于其机械制造精度达不到使用要求,并且数控指令只有两轴联动方式的圆弧插补指令,在普通数控磨床右用常用数控指令无法完成需要三轴联动的表面为空间曲面的刀具表面的加工,其加工方式只能是两轴联动逼近方式切削,不能够实现全自动流水化作业,因而生产效率无法提高,且产品质量存在诸多瑕疵。
传统磨方为了实现磨削是由于砂轮切线造成的产品内凹,只能使用大直径砂轮,普遍使用750MM-900MM的砂轮进行加工,但是也只能满足M16以下的产品要求,大规格产品多使用淬火前铣削加工,热处理后便面变形,影响丝锥品质,由于砂轮过大,相应主轴功率也大,机床结构复杂,能耗较高,市场对新技术应用有强烈的需求。
丝锥的加工中各工序对回转精度要求较高,丝锥的基准是两顶尖孔,所有加工都精度都使用两顶尖为基准,材料本身硬度比较高,直径偏小,在加工中实现同时定位和无间隙驱动一直不太好解决,传统机床工序单一,除磨槽外其他都可以使用浮动驱动,用两顶尖接浮动驱动能实现大部分的工序加工,磨槽加工直接使用内锥顶尖,由于基准不统一,精度偏差较大,由于没有好的解决方案,工具生产厂家无奈放宽此处公差带,对产品影响较大,跳动造成前刀面不等分,使丝锥的寿命降低很多。
丝锥的加工工艺通过磨尖机、磨方机、磨径机、磨槽机、柄部外圆磨床、刃部外圆磨床、丝锥螺纹磨床以及丝锥铲磨床8台机床来完成8道工序,产品工艺流超长,设备占地面积大,设备操作和调试人员多,企业生产成本居高不下。
目前行业设备大多是企业自制专用机床,计划经济国家布局分配给厂家的机床属手动半自动机床,对操作人员要求高,需要完全掌握机床性能才能做出合格产品、培养周期长。机床稳定性不理想,国内主要丝锥生产厂家在国家的支持下进口了大批丝锥磨削设备,单台产品均价超300万人民币,而且后期维护使用成本是一般企业很难承受的,严重制约了国产丝锥的市场竞争力。使国内高端丝锥市场长期被国外品牌占领。
国外主要生产厂家为美国诺马克、德拉克、德国勇克、SMS等少数几家公司在生产。国内几家生产企业不成规模,部分机床为企业自制。机器五花八门,没有统一标准,后期维修保养成本周期居高不下。
传统加工设备,工序单一,工序多,加工繁琐,单人单机操作,工人劳动强度大,环境恶劣,环保要求不达标,需人工手动操作,对工人身体危害大,砂轮容易伤人,部分厂家使用五轴刀具磨床加工,精度和操作环境大为改善,但是存在多工序磨削,效率低,设备产能较低,占地面积大,一个工序加工完成后才能加工后一道工序,而且在上下料的过程中,夹具只有一个夹装工位,在安装原料和取下成品时需要机械臂两次动作完成,重复路线,延长等待时间。
发明内容
本发明提供了一种丝锥加工中心,克服了右述现有技术之不足,有效解决现有丝锥加工设备存在的丝锥加工分工序分机床操作、产品工艺流超长、设备占地面积大、料盘交换时间长、操作人员管理成本高的问题,
本发明还进一步解决了工序单一、加工繁琐、工人劳动强度大、环境恶劣以及环保要求不达标的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种丝锥加工中心,包括工作台、料架、激光打标器、液压转台、机械臂、磨方装置、磨槽装置、磨螺纹装置、铲磨装置和精磨装置,工作台中央设有液压转台,液压转台上沿逆时针方向间隔均布有第一夹头组件、第二夹头组件、第三夹头组件、第四夹头组件、第五夹头组件和第六夹头组件,第一夹头组件、第二夹头组件、第三夹头组件、第四夹头组件、第五夹头组件和第六夹头组件均用于夹装丝锥棒料并带其转动,对应第一夹头组件位置的工作台左后部上侧设有料架,料架下部前后间隔设有至少一个周转机构,料架上部前后间隔设有至少一个料盘机构,每个周转机构均与料盘机构结构相同,料架右侧设有机械手,机械手末端固定安装有激光打标器,机械手右侧与第一夹头组件之间设有机械臂,机械臂的末端固定安装有能够夹装两个丝锥棒料的夹爪机构,对应第二夹头组件位置的工作台左前部上侧设有用于磨削丝锥棒料尾端和粗磨丝锥棒料外侧的磨方装置,对应第三夹头组件位置的工作台前部上侧设有用于丝锥棒料外侧开槽的磨槽装置,对应第四夹头组件位置的工作台右前部上侧设有用于丝锥棒料外侧磨削螺纹的磨螺纹装置,对应第五夹头组件位置的工作台右后部上侧设有用于铲磨丝锥棒料头部的铲磨装置,对应第六夹头组件位置的工作台后部上侧设有用于精磨丝锥棒料外侧的精磨装置。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:
上述夹爪机构可包括缸体、前活塞杆、后活塞杆和抓手,缸体右侧与机械臂末端固定安装在一起,缸体左侧由前至后间隔设有前活塞室和后活塞室,对应前活塞室与后活塞室之间位置的缸体左侧中央固定有抓手,抓手左端前侧和后侧分别固定有前手指和后手指,前活塞室内同轴设置有左端密封穿过前活塞室左部的前活塞杆,前活塞杆左端设有开口向左的V形第一夹槽,第一夹槽内设有开口向左的V形结构的前夹块,前夹块左侧中央设有左右贯通的前连接孔,对应前连接孔位置的第一夹槽内壁设有前固定螺孔,前连接孔内设有右端螺接于前固定螺孔内的前连接螺栓,前活塞杆右端外侧固定有外侧与前活塞室内壁密封接触的前活塞环,后活塞室内同轴设置有左端密封穿过后活塞室左部的后活塞杆,后活塞杆左端设有开口向左的V形第二夹槽,第二夹槽内设有开口向左的V形结构的后夹块,后夹块左侧中央设有左右贯通的后连接孔,对应后连接孔位置的第二夹槽内壁设有后固定螺孔,后连接孔内设有右端螺接于后固定螺孔内的后连接螺栓,后活塞杆右端外侧固定有外侧与后活塞室内壁密封接触的后活塞环,缸体右部外侧间隔设有分别与前活塞环右侧位置的前活塞室、后活塞环右侧位置的后活塞室连通的前进气孔和后进气孔,对应前活塞环左侧位置的前活塞杆外侧与前活塞室左部之间设有前弹性复位件,对应后活塞环左侧位置的后活塞杆外侧与后活塞室左部之间设有后弹性复位件。
上述前活塞杆左部可设有前后贯通的条形前限位孔,对应前限位孔位置的缸体左部前侧设有前后贯通的前安装孔,前安装孔内固定安装有中部穿设于前限位孔内的前限位销,前弹性复位件套装于前活塞环左侧与前限位销右侧之间的前活塞杆外侧,后活塞杆左部设有前后贯通的条形后限位孔,对应后限位孔位置的缸体左部后侧设有前端与前安装孔后端连通的后安装孔,后安装孔内固定安装有中部穿设于后限位孔内的后限位销,后弹性复位件套装于后活塞环左侧与后限位销右侧之间的后活塞杆外侧。
上述对应前活塞室与后活塞室之间位置的缸体右侧可由前至后间隔有前定位孔和后定位孔,前定位孔左端与前限位孔后部连通,后定位孔左端与后限位孔前部连通,前限位销后部沿圆周间隔均布有至少一个开口向外的前定位槽,前定位孔内螺接有左端与其中一个前定位槽的底壁相接触的前定位螺钉,后限位销前部沿圆周间隔均布有至少一个开口向外的后定位槽,后定位孔内螺接有左端与其中一个后定位槽的底壁相接触的后定位螺钉。
上述液压转台上端可固定安装有上端封闭下端开口的密封罩,密封罩上端设有上下贯通的上安装通孔,密封罩中部外侧设有与第一夹头组件、第二夹头组件、第三夹头组件、第四夹头组件、第五夹头组件和第六夹头组件相对应的下安装通孔,第一夹头组件的结构、第二夹头组件的结构、第三夹头组件的结构、第四夹头组件的结构、第五夹头组件的结构和第六夹头组件的结构均相同且安装于对应位置的下安装通孔内,第三夹头组件包括卡盘体、顶尖、卡爪组件、主活塞、副活塞和驱动装置,密封罩前方设有卡盘体,卡盘体后端设有前后贯通的安装通道,顶尖后部外侧套装于卡盘体前部内侧,卡盘体后部外侧沿圆周间隔均布有至少两个径向贯通的导向孔,每个导向孔内均密封滑动安装有副活塞,卡盘体后端外侧固定安装有与副活塞相对应的复位弹片,对应每个复位弹片位置的卡盘体外侧均设有开口向外的限位槽,每个限位槽内均设有后端抵紧于复位弹片和对应的副活塞之间的卡爪组件,卡爪组件包括调节顶丝、连接板和卡爪,对应每个复位弹片位置的卡盘体外侧均设有前部铰接连接于对应位置的限位槽内的连接板,连接板后端设有调节螺纹通孔,调节螺纹通孔内螺接有调节顶丝,对应调节顶丝位置的复位弹片前部设有第一调节通孔,调节顶丝的内端面与对应位置的副活塞外端面以及连接板后端外侧与对应位置的复位弹片内侧均相抵,连接板前部铰接连接有前端位于顶尖前方的卡爪,卡爪后部右侧设有左右贯通的扇环形第二调节通孔,对应第二调节通孔位置的连接板上设有连接通孔,连接板通过螺杆端依次穿过连接通孔和第二调节通孔左螺接有螺母的调节螺栓安装在一起,卡爪前端固定有与顶尖前端外侧相靠近的卡块,对应顶尖后方位置的卡盘体内密封滑动安装有前后移动时能够使所有的卡爪前端相互远离或靠近的主活塞,对应卡盘体后侧位置的液压转台后部上侧设有能够使卡盘体旋转和主活塞前后移动的驱动装置,对应卡盘体下方位置的密封罩下部前侧固定安装有尾架,对应顶尖前方位置的尾架前端上侧固定安装有与顶尖相对应的尾尖。
上述卡盘体后部外侧可沿圆周间隔均布有两个上下对称分布的导向孔,主活塞前部设有上下贯通的第一安装孔,第一安装孔内固定安装有后部突出于主活塞外侧的楔块,对应主活塞外侧的楔块上部外侧和下部外侧均设有从后至前由外向内收缩的第一弧面,副活塞内端面设有与第一弧面相匹配的第二弧面,楔块前部设有左右两端分别延伸至主活塞右部外侧和左部外侧的第二安装孔,主活塞前端设有后端与第二安装孔连通的第三安装孔,第二安装孔内安装有固定销,固定销中部外侧设有固定环槽,第三安装孔内螺接有后端卡设于固定环槽内的固定螺钉。
上述驱动装置可包括连接组件、芯轴、滑环、轴座和驱动机构,主活塞后端固定有外侧与安装通道后部内壁密封接触的活塞环,卡盘体后侧与连接组件前侧密封固定安装在一起,连接组件后端与空心结构的芯轴密封固定安装在一起,芯轴中部外侧转动安装有滑环,滑环外侧转动安装有与密封罩固定安装在一起的轴座,对应轴座后方位置的芯轴后端与固定安装于液压转台后部上侧的驱动机构的输出轴前端传动连接在一起,滑环外侧前后间隔分布有进气外环槽和出气外环槽,滑环后部内侧设有与进气外环槽相对应的进气内环槽,滑环前部内侧设有与出气外环槽相对应的出气内环槽,对应进气外环槽后方、进气外环槽与出气外环槽之间以及出气外环槽前方位置的滑环外侧与轴座内侧之间均前后间隔设有至少一个第一密封件,对应进气内环槽后方、进气内环槽与出气内环槽之间以及出气内环槽前方位置的滑环内侧与芯轴外侧之间均前后间隔设有至少一个第二密封件,轴座后部外侧设有与进气外环槽连通的第一进气孔,进气外环槽底壁上间隔设有至少一个与进气内环槽底壁连通的第二进气孔,芯轴内设有一端与进气外环槽连通的第三进气孔,第三进气孔的另一端延伸至芯轴前端面,连接组件后侧设有后端与第三进气孔前端相对应的第四进气孔,第四进气孔的另一端延伸至连接组件靠近外侧的前端面,卡盘体内设有一端与第四进气孔前端相对应的第五进气孔,第五进气孔另一端与活塞环前方的安装通道内壁相连通,轴座前部外侧设有与出气外环槽连通的第一出气孔,出气外环槽底壁上间隔设有至少一个与出气内环槽底壁连通的第二出气孔,芯轴内设有一端与出气外环槽连通的第三出气孔,第三出气孔的另一端延伸至芯轴前端面,连接组件后侧设有前后贯通且后端与第三出气孔前端相对应的第四出气孔,第四出气孔的前端与活塞环后方的安装通道连通。
上述连接组件可包括第一导向柱、密封固定安装在一起的第一盖板和第二盖板,卡盘体后端与第一盖板前端密封固定安装在一起,对应安装通道位置的第一盖板前端沿圆周间隔均布有至少一个开口向前的第一导向槽,对应每个第一导向槽位置的活塞环后端均设有开口向后的第二导向槽,每个第一导向槽内均固定安装有前部外侧套装于对应的第二导向槽内的第一导向柱,每个第一导向柱前端与对应的第二导向槽底壁之间均设有间距,芯轴前端与第二盖板后端固定安装在一起,第四进气孔包括第六进气孔和第七进气孔,对应第三进气孔前端位置的第二盖板后侧设有前后贯通的第六进气孔,第一盖板后端设有一端与第六进气孔相对应且另一端延伸至第一盖板靠近外侧的前端面的第七进气孔,第四出气孔包括第五出气孔和第六出气孔,对应第三出气孔前端位置的第二盖板后侧设有前后贯通的第五出气孔,对应第五出气孔位置的第一盖板后侧设有前后贯通的第六出气孔,对应滑环后方和前方位置的芯轴外侧与轴座内侧分别安装有后轴承和前轴承,对应后轴承后侧位置的轴座后端固定安装有第一端盖,第一端盖内侧密封安装有螺接于芯轴后部外侧的第一锁紧螺母,对应前轴承前侧位置的轴座前端固定安装有第二端盖,第二端盖内侧密封安装有螺接于芯轴前部外侧的第二锁紧螺母。
上述对应芯轴前方位置的安装通道可包括由后至前依次连通的第一直孔段、第二直孔段和锥孔段,第一直孔段的直径大于第二直孔段的直径,第二直孔段的直径大于锥孔段后端的直径,锥孔段后端的直径小于锥孔段前端的直径,顶尖后部外侧呈与锥孔段前部内壁相匹配的锥面,第二直孔段内密封安装有浮动活塞,对应顶尖后方和浮动活塞前方之间位置的卡盘体前部外侧间隔均布有若干个与锥孔段后部连通的第四安装孔。
上述料盘机构可包括固定座、料盘和导向组件,料架上方设有料盘,料盘上侧左右间隔均布有若干个固定孔组,每个固定孔组均包括若干个前后间隔均布的固定通孔,料盘下侧左右间隔均布有若干个前后向且槽宽小于固定通孔直径的减重槽,每个固定通孔下端均与对应位置的减重槽底壁连通,料盘下侧设有与料架固定安装在一起的固定座,固定座与料盘之间间隔设有若干个导向组件,导向组件包括导向销、弹性复位件和锁紧螺母,料盘下侧沿周向间隔均布有至少两个导孔,对应每个导孔位置的固定座上侧均设有上下贯通的连接孔,连接孔包括由上至下直径依次增大的导向段和连接段,连接段下部内侧固定安装有锁紧螺母,导向段内滑动安装有上端套设于对应位置的导孔内的导向销,导向销上端外侧设有上小下大的导向面,导向销下端外侧固定有限位环台,导向销下端与锁紧螺母上端之间设有使限位环台上端与导向段和连接段之间的过渡面相抵紧的弹性复位件。
上述料盘中部前侧和中部后侧均可设有开口向上的第一卡槽,第一卡槽左侧内壁和右侧内壁设为左右对称的圆弧面,对应料盘前侧和后侧位置的固定座下部前后两侧均固定有连接块,连接块上侧设有压紧螺孔,压紧螺孔内螺接有压紧螺栓,压紧螺栓上部固定安装有下侧与对应的第一卡槽底壁相接触的固定板,料盘中部左侧和中部右侧均设有开口向下的第二卡槽,第二卡槽前侧内壁和后侧内壁设为前后对称的圆弧面,固定座中部左侧和中部右侧均设有与第二卡槽结构相同的第三卡槽。
上述固定板为上侧可设有上下贯通的安装孔的长圆形板,压紧螺栓上部套装于安装孔内,固定板侧面设有与安装孔连通的紧定孔,紧定孔内螺接有防转螺钉。
上述磨方装置可包括磨方驱动机构、磨方砂轮和第一十字滑台,工作台左前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第二夹头组件顶尖中心轴线的第一十字滑台,第一十字滑台上端固定安装有磨方驱动机构,磨方驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第二夹头组件顶尖中心轴线相互平行的磨方砂轮,磨槽装置包括磨槽驱动机构、磨槽砂轮和第一三轴滑台,工作台前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第三夹头组件顶尖中心轴线的第一三轴滑台,第一十字滑台上部后侧固定安装有磨槽驱动机构,磨槽驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第三夹头组件顶尖中心轴线相互垂直的磨槽砂轮,磨螺纹装置包括磨螺纹驱动机构、磨螺纹砂轮、第二十字滑台和第一分度盘,工作台右前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第四夹头组件顶尖中心轴线的第二十字滑台,第二十字滑台上侧固定安装有第一分度盘,第一分度盘端面转动安装有磨螺纹驱动机构,磨螺纹驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第四夹头组件顶尖中心轴线相互平行的磨螺纹砂轮,铲磨装置包括铲磨驱动机构、铲磨砂轮、第三十字滑台和第二分度盘,工作台右后部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第五夹头组件顶尖中心轴线的第三十字滑台,第三十字滑台上侧固定安装有第二分度盘,第二分度盘端面转动安装有铲磨驱动机构,铲磨驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第五夹头组件顶尖中心轴线相互平行的铲磨砂轮,精磨装置包括精磨驱动机构、精磨砂轮和第二三轴滑台,工作台后部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第六夹头组件顶尖中心轴线的第二三轴滑台,第二三轴滑台上部前侧固定安装有精磨驱动机构,精磨驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第六夹头组件顶尖中心轴线相互垂直的精磨砂轮。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种丝锥加工方法,包括以下步骤:
第一步,备料,将每个固定通孔内均插设有丝锥棒料的料盘放入料架并与固定座固定安装在一起;
第二步,取料,机械臂转动使夹爪机构转动至料盘上方并夹取一个丝锥棒料,然后将丝锥棒料放入第一夹头组件内;
第三步,磨方,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至第二夹头组件位置,第一夹头组件转动丝锥棒料,同时磨方装置将丝锥棒料尾部磨削成四面方尾,然后机械臂和夹爪机构动作将丝锥棒料取出并掉转方向后放入第一夹头组件内,最后磨方装置对丝锥棒料杆部进行粗磨;
第四步,磨槽,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至第三夹头组件位置,第一夹头组件转动丝锥棒料,同时磨槽装置在丝锥棒料杆部磨削螺旋槽;
第五步,磨螺纹,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至第四夹头组件位置,第一夹头组件转动丝锥棒料,同时磨螺纹装置在丝锥棒料杆部磨削螺纹;
第六步,铲磨,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至第五夹头组件位置,第一夹头组件转动丝锥棒料,同时铲磨装置对丝锥棒料头部进行磨削;
第七步,精磨,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至第六夹头组件位置,第一夹头组件转动丝锥棒料,同时铲磨装置对丝锥棒料杆部进行精磨;
第八步,存料,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至初始位置,机械臂和夹爪机构将磨削好的丝锥棒料取下,然后由激光打标器对其进行检测和标识,最后机械臂和夹爪机构将磨削好的丝锥棒料***料盘的固定通孔内。
本发明结构合理而紧凑,夹爪机构与气源或者液压站连接后,通过机械臂的转动将丝锥棒料夹紧后转至第一夹头组件,第一夹头组件夹紧丝锥棒料后经液压转台转动六次,每次转动60度,依次经过磨方装置、磨槽装置、磨螺纹装置、铲磨装置和精磨装置,丝锥棒料依次经过磨方、粗磨外圆、开槽、磨削螺纹、铲磨头部和精磨外圆后被磨削成丝锥成品,通过这样的设置,能够继承传统机床的高效和现代五轴工具磨床的高精度,多工序集成在一台机床同时加工,每台效率相较于五轴工具磨床的效率有明显的提升,通过设置固定通孔,能够将多个丝锥尾端插设于固定通孔内,使丝锥原料或产品竖直放置,便于夹取机构的抓取,同时,这样的设置还能够增加料盘放置丝锥的容量,减少料盘的替换次数,缩短料盘的交换时间,通过减重槽的设置,能够降低料盘的重量,降低装有丝锥原材料或成品的料盘转运过程中的负载,降低劳动强度或驱动能力,节约生产成本,丝锥的四方尾端***减重槽内还能够起到定位作用,便于丝锥原材料和成品的放置,也便于机械臂控制夹取机构对丝锥原材料或丝锥成品的重复抓取或重复放置,提高抓取过程中的可靠度,也降低丝锥于料盘2的定位难度,通过设置机械臂,能够灵活控制夹取机构件原材料依次取出放入加工工位,同时将加工好的成品取下放入另一个料盘上,周转机构的设置可以对装满成品的料盘起到缓冲作用,节省了上料时的等待时间,通过设置机械手和激光打标器,能够对加工好的成品进行标识,具有产能高、占地面积小、加工简单、上下料等待时间短以及劳动强度低的特点。
附图说明
附图1为本发明的主视结构示意图。
附图2为本发明的立体结构示意图。
附图3为本发明拆掉密封罩后的俯视结构示意图。
附图4为本发明中卡盘体的右视剖视放大结构示意图。
附图5为本发明中卡盘体的俯视剖视结构示意图。
附图6为本发明中卡盘体和卡爪组件的主视结构示意图。
附图7为本发明中卡盘体的立体结构示意图。
附图8为本发明中活塞环的立体结构示意图。
附图9为本发明中楔块的立体结构示意图。
附图10为本发明中第一盖板的立体结构示意图。
附图11为本发明中第一盖板的后视剖视结构示意图。
附图12为附图11中A-A处的剖视结构示意图。
附图13为本发明中第二盖板的立体结构示意图。
附图14为本发明中轴座、卡盘体和卡爪组件组装时的立体结构示意图。
附图15为本发明中夹爪机构的主视结构示意图。
附图16为附图15中B-B处的剖视结构示意图。
附图17为本发明中夹爪机构的立体结构示意图。
附图18为本发明中前定位销的立体结构示意图。
附图19为本发明中料盘的主视结构示意图。
附图20为附图19中C-C处的剖视结构示意图。
附图21为本发明中料盘的右视剖视结构示意图。
附图22为附图21中D处的放大结构示意图。
附图23为本发明加工好的一种丝锥成品立体结构示意图。
附图中的编码分别为:1为卡盘体,2为顶尖,3为主活塞,4为副活塞,5为活塞环,6为复位弹片,7为第一盖板,8为第二盖板,9为芯轴,10为滑环,11为轴座,13为调节螺栓,14为后轴承,15为前轴承,16为第一端盖,17为第二端盖,18为第一锁紧螺母,19为第二锁紧螺母,20为锁紧圈,21为调节顶丝,22为连接板,23为卡爪,24为楔块,25为固定销,26为固定螺钉,27为浮动活塞,28为第一密封件,29为第二密封件,30为进气外环槽,31为进气内环槽,32为出气外环槽,33为出气内环槽,34为第一进气孔,35为第二进气孔,36为第三进气孔,37为第五进气孔,38为第六进气孔,39为第七进气孔,40为第一出气孔,41为第二出气孔,42为第三出气孔,43为第五出气孔,44为第六出气孔,45为恒压外环槽,46为恒压内环槽,47为第一恒压孔,48为第二恒压孔,49为第一调节通孔,50为第二调节通孔,51为第一直孔段,52为第二直孔段,53为锥孔段,54为第四安装孔,55为第一弧面,56为第二弧面,58为尾架,59为限位槽,60为卡块,61为尾尖,62为驱动机构,63为第一导向槽,64为第二导向槽,65为第一导向柱,66为外键槽,67为缸体,68为前活塞杆,69为后活塞杆,70为抓手,71为前手指,72为后手指,73为前活塞环,74为后活塞环,75为前进气孔,76为后进气孔,77为前夹块,78为后夹块,79为前弹性复位件,80为后弹性复位件,81为前连接螺栓,82为后连接螺栓,83为前端盖,84为后端盖,85为前限位孔,86为后限位孔,87为前限位销,88为后限位销,89为前定位槽,90为固定孔,91为前定位螺钉,92为后定位螺钉,93为密封罩,94为工作台,95为液压转台,96为机械臂,97为第一夹头组件,98为第二夹头组件,99为第四夹头组件,100为第五夹头组件,101为第六夹头组件,102为第一十字滑台,103为第二十字滑台,104为第三十字滑台,105为第一三轴滑台,106为第二三轴滑台,107为第一分度盘,108为第二分度盘,109为磨方驱动机构,110为磨槽驱动机构,111为磨螺纹驱动机构,112为铲磨驱动机构,113为精磨驱动机构,114为固定座,115为料盘,116为导向销,117为限位环台,118为弹性复位件,119为锁紧螺母,120为连接块,121为压紧螺栓,122为固定板,123为防转螺钉,124为固定通孔,125为导孔,126为导向段,127为连接段,128为过渡面,129为上安装槽,130为下安装槽,131为连通孔,132为第一卡槽,133为第二卡槽,134为第三卡槽,135为调节孔,136为减重槽,137为机械手,138为料架,139为激光打标器,140为周转机构。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
实施例一:如附图1至22所示,该丝锥加工中心包括工作台94、料架138、激光打标器139、液压转台95、机械臂96、磨方装置、磨槽装置、磨螺纹装置、铲磨装置和精磨装置,工作台94中央设有液压转台95,液压转台95上沿逆时针方向间隔均布有第一夹头组件97、第二夹头组件98、第三夹头组件、第四夹头组件99、第五夹头组件100和第六夹头组件101,第一夹头组件97、第二夹头组件98、第三夹头组件、第四夹头组件99、第五夹头组件100和第六夹头组件101均用于夹装丝锥棒料并带其转动,对应第一夹头组件97位置的工作台94左后部上侧设有料架138,料架138下部前后间隔设有至少一个周转机构140,料架138右侧设有机械手137,机械手137末端固定安装有激光打标器139,机械手137右侧与第一夹头组件97之间设有机械臂96,机械臂96的末端固定安装有能够夹装两个棒料的夹爪机构,对应第二夹头组件98位置的工作台94左前部上侧设有用于磨削丝锥棒料尾端和粗磨丝锥棒料外侧的磨方装置,对应第三夹头组件位置的工作台94前部上侧设有用于丝锥棒料外侧开槽的磨槽装置,对应第四夹头组件99位置的工作台94右前部上侧设有用于丝锥棒料外侧磨削螺纹的磨螺纹装置,对应第五夹头组件100位置的工作台94右后部上侧设有用于铲磨丝锥棒料头部的铲磨装置,对应第六夹头组件101位置的工作台94后部上侧设有用于精磨丝锥棒料外侧的精磨装置。
根据需求,机械臂96为现有公知技术,如五轴、六轴或七轴机械手,液压转台95为现有公知技术,如等分割数为6的HCT系列齿式油压高精密分割旋转台,工作台94为圆形大理石床身,机械手137为现有公知的三坐标机械手137,激光打标器139为现有公知技术,每个固定通孔124的上端内壁均具有倒角结构,每相邻的两个减重槽136中心之间的距离与每相邻的两个固定通孔124的中心线于左右向上的距离相同。在使用过程中,夹爪机构与气源或者液压站连接后,通过机械臂96的转动将丝锥棒料夹紧后转至第一夹头组件97,第一夹头组件97夹紧丝锥棒料后经液压转台95转动六次,每次转动60度,依次经过磨方装置、磨槽装置、磨螺纹装置、铲磨装置和精磨装置,丝锥棒料依次经过磨方、粗磨外圆、开槽、磨削螺纹、铲磨头部和精磨外圆后被磨削成丝锥成品,通过这样的设置,能够继承传统机床的高效和现代五轴工具磨床的高精度,多工序集成在一台机床同时加工,每台效率相较于五轴工具磨床的效率有明显的提升,通过设置固定通孔124,能够将多个丝锥尾端插设于固定通孔124内,使丝锥原料或产品竖直放置,便于夹取机构的抓取,同时,这样的设置还能够增加料盘115放置丝锥的容量,减少料盘115的替换次数,缩短料盘115的交换时间,通过减重槽136的设置,能够降低料盘115的重量,降低装有丝锥原材料或成品的料盘115转运过程中的负载,降低劳动强度或驱动能力,节约生产成本,丝锥的四方尾端***减重槽136内还能够起到定位作用,便于丝锥原材料和成品的放置,也便于机械臂96控制夹取机构对丝锥原材料或丝锥成品的重复抓取或重复放置,提高抓取过程中的可靠度,也降低丝锥于料盘115的定位难度,通过设置机械臂96,能够灵活控制夹取机构件原材料依次取出放入加工工位,同时将加工好的成品取下放入另一个料盘上,周转机构140的设置可以对装满成品的料盘起到缓冲作用,节省了上料时的等待时间,通过设置机械手137和激光打标器139,能够对加工好的成品进行标识。本发明结构合理而紧凑,使用方便,具有产能高、占地面积小、加工简单、上下料等待时间短以及劳动强度低的特点。
可根据实际需要,对上述丝锥加工中心作进一步优化或/和改进:
如附图1、2、3、15、16、17所示,夹爪机构包括缸体67、前活塞杆68、后活塞杆69和抓手70,缸体67右侧与机械臂96末端固定安装在一起,缸体67左侧由前至后间隔设有前活塞室和后活塞室,对应前活塞室与后活塞室之间位置的缸体67左侧中央固定有抓手70,抓手70左端前侧和后侧分别固定有前手指71和后手指72,前活塞室内同轴设置有左端密封穿过前活塞室左部的前活塞杆68,前活塞杆68左端设有开口向左的V形第一夹槽,第一夹槽内设有开口向左的V形结构的前夹块77,前夹块77左侧中央设有左右贯通的前连接孔,对应前连接孔位置的第一夹槽内壁设有前固定螺孔,前连接孔内设有右端螺接于前固定螺孔内的前连接螺栓81,前活塞杆68右端外侧固定有外侧与前活塞室内壁密封接触的前活塞环73,后活塞室内同轴设置有左端密封穿过后活塞室左部的后活塞杆69,后活塞杆69左端设有开口向左的V形第二夹槽,第二夹槽内设有开口向左的V形结构的后夹块78,后夹块78左侧中央设有左右贯通的后连接孔,对应后连接孔位置的第二夹槽内壁设有后固定螺孔,后连接孔内设有右端螺接于后固定螺孔内的后连接螺栓82,后活塞杆69右端外侧固定有外侧与后活塞室内壁密封接触的后活塞环74,缸体67右部外侧间隔设有分别与前活塞环73右侧位置的前活塞室、后活塞环74右侧位置的后活塞室连通的前进气孔75和后进气孔76,对应前活塞环73左侧位置的前活塞杆68外侧与前活塞室左部之间设有前弹性复位件79,对应后活塞环74左侧位置的后活塞杆69外侧与后活塞室左部之间设有后弹性复位件80。
根据需求,对应前活塞室位置的缸体67左侧固定安装有前端盖83,前端盖83中央设有左右贯通的前活塞孔,前活塞杆68左部外侧密封套装于前活塞孔内,对应后活塞室位置的缸体67左侧固定安装有后端盖84,后端盖84中央设有左右贯通的后活塞孔,后活塞杆69左端外侧密封套装于后活塞孔内,前活塞杆68左端与前手指71右侧之间以及后活塞杆69左端与后手指72右侧之间均设有间距,前进气孔75和后进气孔76均与现有的气源连接,前弹性复位件79和后弹性复位件80均为现有公知技术,如压缩弹簧,第一夹槽和第二夹槽也可为开口向左的弧形,前活塞杆68与前活塞环73可一体设置,后活塞杆69与后活塞环74可一体设置,前连接孔和后连接孔均为右小左大的台阶孔。在使用过程中,通过设置第一夹槽和第二夹槽,前活塞杆68和后活塞杆69向左伸出后分别与前手指71、后手指72夹紧丝锥棒料或成品,然后转动至加工工位进行安装,通过设置前活塞杆68和前手指71以及后活塞杆69和后手指72形成的两个夹取工位,便于夹取一个丝锥棒料后与后续的加工好的成品进行替换,然后将加工好的成品收回后放置在料盘的同时在夹取左一个需要加工的丝锥棒料,缩短了夹取丝锥棒料和存放成品的时间,使得加工节拍紧凑,同时还减少了夹取次数,降低夹取过程中由于定位误差导致的夹取失败,降低故障率,提高使用过程中的可靠性,前弹性复位件79和后弹性复位件80的设置,能够使活塞杆与手指之间保持有间距的常态,便于丝锥棒料的抓取,通过设置前夹块77和后夹块78,能够根据丝锥棒料的规格更换不同的前夹块77和后夹块78,缩短不同规格丝锥棒料夹具的更换时间,提高生产效率,同时还能够增加丝锥棒料的接触面积,使得夹取过程更加可靠,为了前手指71和后手指72在***需要抓取的丝锥棒料内时,能够起到导向作用,防止由于定位偏差与丝锥棒料发生碰撞,提高本发明的可靠性,前手指71前端左侧和后手指72后端左侧均设有倒角结构。
如附图1、2、3、15、16、17所示,前活塞杆68左部设有前后贯通的条形前限位孔85,对应前限位孔85位置的缸体67左部前侧设有前后贯通的前安装孔,前安装孔内固定安装有中部穿设于前限位孔85内的前限位销87,前弹性复位件79套装于前活塞环73左侧与前限位销87右侧之间的前活塞杆68外侧,后活塞杆69左部设有前后贯通的条形后限位孔86,对应后限位孔86位置的缸体67左部后侧设有前端与前安装孔后端连通的后安装孔,后安装孔内固定安装有中部穿设于后限位孔86内的后限位销88,后弹性复位件80套装于后活塞环74左侧与后限位销88右侧之间的后活塞杆69外侧。
在使用过程中,通过设置限位孔和限位销,防止活塞杆转动,还能够对前活塞杆68和后活塞杆69在左右伸缩过程中起到导向和支撑作用,同时限位销的设置使得前弹性复位件79和后弹性复位件80左端分别与前端盖83和后端盖84右侧之间留有间距,这就避免了前弹性复位件79和后弹性复位件80在压缩过程中与前活塞杆68外壁和后活塞杆69外壁接触并刮伤,降低了前活塞杆68与前端盖83之间以及后活塞杆69与后端盖84之间的密封性,延长了本发明的使用寿命。
如附图1、2、3、17、18所示,对应前活塞室与后活塞室之间位置的缸体67右侧由前至后间隔有前定位孔和后定位孔,前定位孔左端与前限位孔85后部连通,后定位孔左端与后限位孔86前部连通,前限位销87后部沿圆周间隔均布有至少一个开口向外的前定位槽89,前定位孔内螺接有左端与其中一个前定位槽89的底壁相接触的前定位螺钉91,后限位销88前部沿圆周间隔均布有至少一个开口向外的后定位槽,后定位孔内螺接有左端与其中一个后定位槽的底壁相接触的后定位螺钉92。
于本实施例中,前定位槽89和后定位槽的数量均为两个且左右对称分布。在使用过程中,通过设置前定位螺钉91和后定位螺钉92,能够对前限位销87和后限位销88起到定位作用,防止弹性复位件在多次作用后,前限位销87和后限位销88发生丢失现象,进而使得前活塞杆68或后活塞杆69不复位,影响后续的夹取和放料作业,同时这样的设置还便于前定位销和后限位销88的拆装。
如附图1至14所示,液压转台95上端固定安装有上端封闭下端开口的密封罩93,密封罩93上端设有上下贯通的上安装通孔,密封罩93中部外侧设有与第一夹头组件97、第二夹头组件98、第三夹头组件、第四夹头组件99、第五夹头组件100和第六夹头101组件相对应的下安装通孔,第一夹头组件97的结构、第二夹头组件98的结构、第三夹头组件的结构、第四夹头组件99的结构、第五夹头组件100的结构和第六夹头组件101的结构均相同且安装于对应位置的下安装通孔内,第三夹头组件包括卡盘体1、顶尖2、卡爪组件、主活塞3、副活塞4和驱动装置,密封罩93前方设有卡盘体1,卡盘体1后端设有前后贯通的安装通道,顶尖2后部外侧套装于卡盘体1前部内侧,卡盘体1后部外侧沿圆周间隔均布有至少两个径向贯通的导向孔,每个导向孔内均密封滑动安装有副活塞4,卡盘体1后端外侧固定安装有与副活塞4相对应的复位弹片6,对应每个复位弹片6位置的卡盘体1外侧均设有开口向外的限位槽59,每个限位槽59内均设有后端抵紧于复位弹片6和对应的副活塞4之间的卡爪组件,卡爪组件包括调节顶丝21、连接板22和卡爪23,对应每个复位弹片6位置的卡盘体1外侧均设有前部铰接连接于对应位置的限位槽59内的连接板22,连接板22后端设有调节螺纹通孔,调节螺纹通孔内螺接有调节顶丝21,对应调节顶丝21位置的复位弹片6前部设有第一调节通孔49,调节顶丝21的内端面与对应位置的副活塞4外端面以及连接板22后端外侧与对应位置的复位弹片6内侧均相抵,连接板22前部铰接连接有前端位于顶尖2前方的卡爪23,卡爪23后部右侧设有左右贯通的扇环形第二调节通孔50,对应第二调节通孔50位置的连接板22上设有连接通孔,连接板22通过螺杆端依次穿过连接通孔和第二调节通孔50左螺接有螺母的调节螺栓13安装在一起,卡爪23前端固定有与顶尖2前端外侧相靠近的卡块60,对应顶尖2后方位置的卡盘体1内密封滑动安装有前后移动时能够使所有的卡爪23前端相互远离或靠近的主活塞3,对应卡盘体1后侧位置的液压转台95前部上侧设有能够使卡盘体1旋转和主活塞3前后移动的驱动装置,对应卡盘体1下方位置的密封罩93下部前侧固定安装有尾架58,对应顶尖2前方位置的尾架58前端上侧固定安装有与顶尖2相对应的尾尖61。
根据需求,顶尖2为现有公知技术,调节顶丝21为现有公知技术,第二调节通孔50的中心轴线与卡爪23的铰接轴线共线。在使用过程中,通过设置驱动装置,使得本发明旋转以配合加工设备对丝锥棒料的加工,驱动装置驱动主活塞3向后移动,这样卡爪组件后端内侧将副活塞4顶入导向孔内,从而所有的卡爪组件前端之间的张口增大,将丝锥棒料的一端放入,同时丝锥棒料的后端中央与顶尖2的前端相抵,使得顶尖2对丝锥棒料起到定心作用,然左控制驱动装置使主活塞3向前移动,主活塞3将副活塞4顶出导向孔,副活塞4的外端抵紧卡爪组件的后端内侧,进而使卡爪组件前端的张口缩小左夹紧丝锥棒料,由于每个卡爪组件均铰接连接在卡盘体1外侧,所以卡爪组件前端在夹紧过程中可根据丝锥棒料的不同规格或外表面的加工误差发生浮动,最终在复位弹片6的作用下夹紧丝锥棒料,这样能够自动调整夹紧位置,避免卡爪组件的过定位现象,实现丝锥棒料的高精度装夹定位功能,便于左续的加工或二次装夹,也能够减少装夹过程中的磕碰和装夹时间,通过设置限位槽59,能够避免连接板22在随卡盘体转动的过程中发生偏移,丝锥棒料发生松动,增强本发明在使用时的稳定性,降低故障率,同时便于卡爪组件的安装和调节,通过设置液压转台95和尾尖61,丝锥棒料能够实现多工序依次性装夹,避免重复定位以及在多次装夹过程中的定位误差降低丝锥棒料的加工质量,通过设置调节顶丝21,能够根据复位弹片6和丝锥棒料的规格调节调节顶丝21伸出调节螺纹通孔的长度,实现卡爪23对不同规格的丝锥棒料进行装夹,增加适用范围。卡爪23前端固定有与顶尖2前端外侧相靠近的卡块60,卡块60上设有与丝锥棒料相匹配的凹槽,提高夹紧度,通过设置第一调节通孔49,能够快速调节调节顶丝21,调节方便快捷,通过设置扇环形的第二调节通孔50,能够调节所有卡爪23前端的张口大小,以便于夹取不同规格的加工工件,增大本发明的适用范围。
如附图1、2、3、4、5、9、12所示,卡盘体1后部外侧沿圆周间隔均布有两个上下对称分布的导向孔,主活塞3前部设有上下贯通的第一安装孔,第一安装孔内固定安装有后部突出于主活塞3外侧的楔块24,对应主活塞3外侧的楔块24上部外侧和下部外侧均设有从后至前由外向内收缩的第一弧面55,副活塞4内端面设有与第一弧面55相匹配的第二弧面56,楔块24前部设有左右两端分别延伸至主活塞3右部外侧和左部外侧的第二安装孔,主活塞3前端设有后端与第二安装孔连通的第三安装孔,第二安装孔内安装有固定销25,固定销25中部外侧设有固定环槽,第三安装孔内螺接有后端卡设于固定环槽内的固定螺钉26。
根据需求,第三安装孔呈前后向设置。在使用过程中,通过设置楔块24,便于第一弧面55的加工,同时还能够根据丝锥棒料的规格快速调整卡爪23的张口大小,通过设置第二弧面56,使得副活塞4伸出或缩回时缓慢进行,避免复位弹片6受到冲击时损坏或寿命缩短,增加维护成本,同时第一弧面55和第二弧面56的设置,能够使得卡爪23缓慢夹紧丝锥棒料,放置丝锥棒料表面被夹伤,还能够夹取过程更加准确,由于每个连接板22均铰接连接在卡盘体1外侧,所以连接板22前端在夹紧过程中会由于两侧卡爪23受力不一致而发生浮动现象,同时卡爪23夹紧丝锥棒料时能够将丝锥棒料的后端中央与顶尖2的前端相抵,使得顶尖2对丝锥棒料起到定心作用,这样能够自动调整夹紧位置的卡爪组件避免过定位现象,实现丝锥棒料的高精度装夹定位功能,通过设置第一弧面55和第二弧面56,楔块24和副活塞4随卡盘体1转动的过程中能够起到限位作用,防止楔块24和副活塞4相对转动发生错位,影响夹取效果,固定螺钉26的设置,便于固定销25的定位,防止固定销25左右移动与安装通道内壁发生剐蹭影响主活塞3的前后移动,继而影响卡爪23的夹取动作,通过设置固定销25,能够使得每个第一弧面55和对应位置的第二弧面56均相配合,提高卡爪23的夹取精度。
如附图1至5以及附图7至14所示,驱动装置包括连接组件、芯轴9、滑环10、轴座11和驱动机构62,主活塞3后端固定有外侧与安装通道后部内壁密封接触的活塞环5,卡盘体1后侧与连接组件前侧密封固定安装在一起,连接组件后端与空心结构的芯轴9前端固定安装在一起,芯轴9中部外侧转动安装有滑环10,滑环10外侧转动安装有与密封罩固定安装在一起的轴座11,对应轴座11后方位置的芯轴9后端与固定安装于液压转台95后部上侧的驱动机构62的输出轴前端传动连接在一起,滑环10外侧转动安装有轴座11,滑环10外侧前后间隔分布有进气外环槽30和出气外环槽32,滑环10后部内侧设有与进气外环槽30相对应的进气内环槽31,滑环10前部内侧设有与出气外环槽32相对应的出气内环槽33,对应进气外环槽30后方、进气外环槽30与出气外环槽32之间以及出气外环槽32前方位置的滑环10外侧与轴座11内侧之间均前后间隔设有至少一个第一密封件28,对应进气内环槽31后方、进气内环槽31与出气内环槽33之间以及出气内环槽33前方位置的滑环10内侧与芯轴9外侧之间均前后间隔设有至少一个第二密封件29,轴座11后部外侧设有与进气外环槽30连通的第一进气孔34,进气外环槽30底壁上间隔设有至少一个与进气内环槽31底壁连通的第二进气孔35,芯轴9内设有一端与进气外环槽30连通的第三进气孔36,第三进气孔36的另一端延伸至芯轴9前端面,连接组件后侧设有后端与第三进气孔36前端相对应的第四进气孔,第四进气孔的另一端延伸至连接组件靠近外侧的前端面,卡盘体1内设有一端与第四进气孔前端相对应的第五进气孔37,第五进气孔37另一端与活塞环5前方的安装通道内壁相连通,轴座11前部外侧设有与出气外环槽32连通的第一出气孔40,出气外环槽32底壁上间隔设有至少一个与出气内环槽33底壁连通的第二出气孔41,芯轴9内设有一端与出气外环槽32连通的第三出气孔42,第三出气孔42的另一端延伸至芯轴9前端面,连接组件后侧设有前后贯通且后端与第三出气孔42前端相对应的第四出气孔,第四出气孔的前端与活塞环5后方的安装通道连通。
根据需求,芯轴9后端位于轴座11后方,驱动机构62为现有公知的伺服电机,第二进气孔35和第二出气孔41的数量均为一个第一密封件28和第二密封件29均为现有公知技术,如O型密封圈。在使用过程中,通过进气孔和出气孔的设置,向第一出气孔40内注入气体或液体介质左,能够对活塞环5后端面进行推压,使其向前移动,继而带动主活塞3向前移动,主活塞3将副活塞4顶出使得卡爪组件前端靠近左夹紧丝锥棒料;向第一进气孔34内注入气体或液体介质左,能够对活塞环5前端面进行推压,使其向后移动,继而带动主活塞3向后移动,复位弹片6使得卡爪组件前端相互远离并松开丝锥棒料,通过滑环10的设置,能够轴座11、芯轴9和卡盘体1在旋转过程中不影响进气孔和出气孔的连通,便于控制主活塞3的前后移动,可控性好。
如附图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10所示,连接组件包括第一导向柱65、密封固定安装在一起的第一盖板7和第二盖板8,卡盘体1后端与第一盖板7前端密封固定安装在一起,对应安装通道位置的第一盖板7前端沿圆周间隔均布有至少一个开口向前的第一导向槽63,对应每个第一导向槽63位置的活塞环5后端均设有开口向后的第二导向槽64,每个第一导向槽63内均固定安装有前部外侧套装于对应的第二导向槽64内的第一导向柱65,每个第一导向柱65前端与对应的第二导向槽64底壁之间均设有间距,芯轴9前端与第二盖板8后端密封固定安装在一起,第四进气孔包括第六进气孔38和第七进气孔39,对应第三进气孔36前端位置的第二盖板8后侧设有前后贯通的第六进气孔38,第一盖板7后端设有一端与第六进气孔38相对应且另一端延伸至第一盖板7靠近外侧的前端面的第七进气孔39,第四出气孔包括第五出气孔43和第六出气孔44,对应第三出气孔42前端位置的第二盖板8后侧设有前后贯通的第五出气孔43,对应第五出气孔43位置的第一盖板7后侧设有前后贯通的第六出气孔44,对应滑环10后方和前方位置的芯轴9外侧与轴座11内侧分别安装有后轴承14和前轴承15,对应后轴承14后侧位置的轴座11后端固定安装有第一端盖16,第一端盖16内侧密封安装有螺接于芯轴9后部外侧的第一锁紧螺母18,对应前轴承15前侧位置的轴座11前端固定安装有第二端盖17,第二端盖17内侧密封安装有螺接于芯轴9前部外侧的第二锁紧螺母19。
根据需求,活塞环5后端与第一盖板7前端之间设有间距,第六出气孔44与活塞环5后方的安装通道连通,后轴承14为现有公知技术,如双列深沟球轴承,前轴承15为现有公知技术,如双列圆锥滚子轴承,第一端盖16内侧与第一锁紧螺母18之间以及第二端盖17内侧与第二锁紧螺母19之间均通过现有公知的骨架油封密封安装。在使用过程中,通过设置第一盖板7,便于第七进气孔39的设置,第七进气孔39可设置Z字形,为便于加工,第七进气孔39的径向段可延伸至第一盖板7外侧,第一盖板7外侧设有密封固定安装于第七进气孔39的径向段内的密封螺塞,通过这样的设置,能够将轴座11上的第一进气孔34内注入的气体或液体引入活塞环5前侧,进而推动活塞环5向后移动,第一盖板7和第二盖板8的设置便于芯轴9与卡盘体1之间的密封连接,还便于主活塞3的安装,通过这样的设置,能够提高芯轴9旋转时和与其连接件之间的密封性能,通过设置第一导向柱65,使得活塞环5和卡盘体1同步转动,同时还能够保证活塞环5前后移动时的直线度,控制更加精确,夹紧动作更加精准。第一导向柱65也可为弹簧,增加高压气体的增压作用,可以双重保护作用,防止活塞环5过快运动以撞击到卡盘体1。具体实际安装中,根据不同的推力要求,可以增加或减少弹簧的数量,但推力弹簧安装孔不减少,多出来的孔作为储气腔来应用,增加了推力弹簧腔内储气量,使夹持力增加体积进一步缩小。
如附图4、5、7、12所示,对应芯轴9前方位置的安装通道包括由后至前依次连通的第一直孔段51、第二直孔段52和锥孔段53,第一直孔段51的直径大于第二直孔段52的直径,第二直孔段52的直径大于锥孔段53后端的直径,锥孔段53后端的直径小于锥孔段53前端的直径,顶尖2后部外侧呈与锥孔段53前部内壁相匹配的锥面,第二直孔段52内密封安装有浮动活塞27,对应顶尖2后方和浮动活塞27前方之间位置的卡盘体1前部外侧间隔均布有若干个与锥孔段53后部连通的第四安装孔54。
根据需求,用于密封安装主活塞3和活塞环5的安装通道后部与第一直孔段51、第二直孔段52和锥孔段53连通形成安装通道,第四安装孔54的数量可为两个。在使用过程中,通过设置浮动活塞27和第四安装孔54,便于主活塞3后侧与安装通道内壁之间的密封,还比便于与楔块24的安装,由于主活塞3向后移动是由经第五进气孔37进入安装通道的气体或流体对活塞环5前端面作用左发生的,浮动活塞27能够维持活塞环5与浮动活塞27之间安装通道的密封性,防止主活塞3突然移动左带动楔块24向后快速移动使得副活塞4快速收回左与楔块24外侧发生碰撞现象,降低故障率,同时主活塞3能够对浮动活塞27进行抽吸,浮动活塞27对顶尖2起到抽吸作用,使得顶尖2与卡爪23同步夹紧丝锥棒料,同理主活塞3向前移动可使得顶尖2与卡爪23同步松开丝锥棒料。
为了便于芯轴9与驱动轴之间的传动连接,使得芯轴9与传动轴同步转动,便于被夹工件的加工和夹取,能够对活塞环5起到导向和定位作用,防止转动过程中,活塞环5与卡盘体1发生相对转动左不能够对丝锥棒料特定角度的装夹,芯轴9前端与第二盖板8后端之间沿圆周间隔均布有至少一个第二导向柱,如附图4、5、8、10、12、13所示,芯轴9后端沿圆周间隔均布有若干个外键槽66,驱动机构62的输出轴上设有与外键槽66相对应的内键槽,驱动机构62的输出轴前端套装于芯轴9后端内侧,每个内键槽内均安装有卡设于对应的外键槽66内的键条,芯轴9后端外侧紧紧套设有锁紧圈20,锁紧圈20为现有公知的分离型光轴固定环,芯轴9前端与第二盖板8后侧之间、第二盖板8前侧于第一盖板7之间以及第一盖板7与活塞环5之间均设有至少一个定位销。
为了能够抵消进气外环槽30前侧的第一密封件28和进气内环槽31前侧的第二密封件29在向进气孔内注入气体或注入液体时受到的轴向力,同时抵消出气外环槽32后侧的第一密封件28和出气内环槽33后侧的第二密封件29在向出气孔内注入气体或注入液体时受到的轴向力,能够避免第一密封件28和第二密封件29在受到单向轴向力时发生疲劳破坏,缩短第一密封件28和第二密封件29的使用寿命,能够提高本发明的夹取可靠性,同时这样的设置使得第一密封件28和第二密封件29受到相互作用的轴向力,增强第一密封件28和第二密封件29的密封效果,如附图4、5、7、8、10、12、13所示,对应进气外环槽30与出气外环槽32之间位置的滑环10外侧与轴座11内侧之间前后间隔设有两个第一密封件28,芯轴9外侧设有位于两个第一密封件28之间的恒压外环槽45,轴座11外侧设有与恒压外环槽45连通的第一恒压孔47,对应进气内环槽31与出气内环槽33之间位置的滑环10内侧与芯轴9外侧之间前后间隔设有两个第二密封件29,滑环10内侧设有位于两个第二密封件29之间的恒压内环槽46,恒压外环槽45底壁上间隔设有至少一个与恒压内环槽46底壁连通的第二恒压孔48。根据需求,恒压外环槽45与恒压内环槽46底壁也可不连通,轴座11前端外侧固定有与液压转台95固定安装在一起的连接法兰。
如附图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10所示,料架138上部前后间隔设有至少一个料盘机构,每个周转机构140均与料盘机构结构相同,料盘机构包括固定座114、料盘115和导向组件,料架138上方设有料盘115,料盘115上侧左右间隔均布有若干个固定孔组,每个固定孔组均包括若干个前后间隔均布的固定通孔124,料盘115下侧左右间隔均布有若干个前后向且槽宽小于固定通孔124直径的减重槽136,每个固定通孔124下端均与对应位置的减重槽136底壁连通,料盘115下侧设有与料架138固定安装在一起的固定座114,固定座114与料盘115之间间隔设有若干个导向组件,导向组件包括导向销116、弹性复位件118和锁紧螺母119,料盘115下侧沿周向间隔均布有至少两个导孔125,对应每个导孔125位置的固定座114上侧均设有上下贯通的连接孔,连接孔包括由上至下直径依次增大的导向段126和连接段127,连接段127下部内侧固定安装有锁紧螺母119,导向段126内滑动安装有上端套设于对应位置的导孔125内的导向销116,导向销116上端外侧设有上小下大的导向面,导向销116下端外侧固定有限位环台117,导向销116下端与锁紧螺母119上端之间设有使限位环台117上端与导向段126和连接段127之间的过渡面128相抵紧的弹性复位件118。
根据需求,料盘115下侧沿周向间隔均布有四个上下贯通的导孔125,弹性复位件118可为现有公知技术,如压缩弹簧,锁紧螺母119可螺接于连接段127下部内侧,也可与固定座114一体设置,导孔125的直径小于连接孔导向段126的直径,提高导向销116的导向效果,使得料盘115快速定位于固定座114上,过渡面128为锥面或台阶面,于本实施例中,过渡面128为锥面。在使用过程中,通过设置弹性复位件118,料盘115放置于固定座114上时,使得导向销116突出于固定座114上侧,给料盘115的放置提供参照,还能够提高导向销116***导孔125内的灵活度,通过设置导向面,导向销116的上端套入导孔125内,能够对料盘115进行定位,在取料或放料过程中能够避免料盘机构重复定位,缩短定位时间,提高取料或放料效率,过渡面128的设置能够防止在弹性复位件118的作用下,导向销116整个伸出连接孔的导向段126,料盘115无法实现在固定座114上高效安装,影响丝锥的加工节拍。
如附图1、2、3、19、20所示,料盘115中部前侧和中部后侧均设有开口向上的第一卡槽132,第一卡槽132左侧内壁和右侧内壁设为左右对称的圆弧面,对应料盘115前侧和后侧位置的固定座114下部前后两侧均固定有连接块120,连接块120上侧设有压紧螺孔,压紧螺孔内螺接有压紧螺栓121,压紧螺栓121上部固定安装有下侧与对应的第一卡槽132底壁相接触的固定板122,料盘115中部左侧和中部右侧均设有开口向下的第二卡槽133,第二卡槽133前侧内壁和后侧内壁设为前后对称的圆弧面,固定座114中部左侧和中部右侧均设有与第二卡槽133结构相同的第三卡槽134。
根据需求,压紧螺栓121为现有公知技术,如内六角圆柱头螺钉,第三卡槽134和第二卡槽133可上下对称设置,第三卡槽134于左右向上的宽度也可大于第二卡槽133于左右向上的宽度。在使用过程中,通过这样的设置,能够旋转压紧螺栓121,使得固定板122向下移动并压紧在第一卡槽132底壁上,起到了固定料盘115的作用,通过这样的设置,能够对多种规格的料盘115快速固定,缩短了料盘115的拆装时间,通过设置第二卡槽133,便于料盘115的搬运,第三卡槽134的设置,使得料盘115放置在固定座114上时能够对搬运工具起到让位作用,防止将料盘115放置在固定座114上时夹伤作业人员,或者料盘115放置在固定座114上后搬运机械手137无法抽回的现象。
如附图1、2、3、19、20所示,固定板122为上侧设有上下贯通的安装孔的长圆形板,压紧螺栓121上部套装于安装孔内,固定板122侧面设有与安装孔连通的紧定孔,紧定孔内螺接有防转螺钉123。
在使用过程中,料盘115通过导向组件坐于固定座114上方时,能够通过固定板122对料盘115进行固定,固定板122为长圆形板,能够避免压紧螺孔的位置加工偏差,将固定板122旋转后压在第一卡槽132的底壁上即可对料盘115进行固定,通过设置防转螺钉123,能够对定位后的固定板122进行固定,防止固定板122旋转后料盘115松动,操作简单。
为了便于将固定座114固定安装在料架138上,还能够对固定座114进行位置调整,如附图1、2、3所示,对应压紧螺孔左方和右方位置的连接块120左部上侧和右部上侧均设有上下贯通的长条形调节孔135。
为了便于安装弹性复位件118,还能够对弹性复位件118进行约束,防止导向销116与锁紧螺母119之间的弹性复位件118摆动过大,增加料盘115与固定座114之间的安装难度,同时还能避免弹性复位件118摆动过大而导致弹性复位件118的寿命缩短,降低故障率和维护费用。如附图1、2、3、19、20、21、22所示,导向销116下端中央设有上安装槽129,弹性复位件118的上部套设于上安装槽129内,锁紧螺母119的上端设有与上安装槽129相对应的下安装槽130,弹性复位件118的下部套设于下安装槽130内,为了便于上安装槽129的加工,导向销116上端中央设有下端与上安装槽129连通的连通孔131。
如附图1、2、3所示,磨方装置包括磨方驱动机构109、磨方砂轮和第一十字滑台102,工作台94左前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第二夹头组件98顶尖中心轴线的第一十字滑台102,第一十字滑台102上端固定安装有磨方驱动机构109,磨方驱动机构109的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第二夹头组件98顶尖中心轴线相互平行的磨方砂轮,磨槽装置包括磨槽驱动机构110、磨槽砂轮和第一三轴滑台105,工作台94前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第三夹头组件顶尖中心轴线的第一三轴滑台105,第一十字滑台102上部后侧固定安装有磨槽驱动机构110,磨槽驱动机构110的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第三夹头组件顶尖中心轴线相互垂直的磨槽砂轮,磨螺纹装置包括磨螺纹驱动机构111、磨螺纹砂轮、第二十字滑台103和第一分度盘107,工作台94右前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第四夹头组件99顶尖中心轴线的第二十字滑台103,第二十字滑台103上侧固定安装有第一分度盘107,第一分度盘107端面转动安装有磨螺纹驱动机构111,磨螺纹驱动机构111的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第四夹头组件99顶尖中心轴线相互平行的磨螺纹砂轮,铲磨装置包括铲磨驱动机构112、铲磨砂轮、第三十字滑台104和第二分度盘108,工作台94右后部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第五夹头组件100顶尖中心轴线的第三十字滑台104,第三十字滑台104上侧固定安装有第二分度盘108,第二分度盘108端面转动安装有铲磨驱动机构112,铲磨驱动机构112的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第五夹头组件100顶尖中心轴线相互平行的铲磨砂轮,精磨装置包括精磨驱动机构113、精磨砂轮和第二三轴滑台106,工作台94后部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第六夹头组件101顶尖中心轴线的第二三轴滑台106,第二三轴滑台106上部前侧固定安装有精磨驱动机构113,精磨驱动机构113的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第六夹头组件101顶尖中心轴线相互垂直的精磨砂轮。
根据需求,磨方驱动机构109、磨槽驱动机构110、磨螺纹驱动机构111、铲磨驱动机构112和精磨驱动机构113均为现有公知的电主轴均为现有公知的电主轴,第一十字滑台102、第二十字滑台103、第三十字滑台104、第一三轴滑台105、第二三轴滑台106第一分度盘107和第二分度盘108均为现有公知技术。在使用过程中,第一十字滑台102能够驱动磨方驱动机构109,使其带动磨方砂轮对丝锥棒料尾部进行磨削形成四面方尾,同时对丝锥棒料外侧进行粗磨,第一三轴滑台105能够驱动磨槽驱动机构110,使其带动磨槽砂轮并配合夹头组件的旋转,将经过粗磨后的丝锥棒料头部磨削螺旋槽,第二十字滑台103和第一分度盘107驱动磨螺纹驱动机构111,使其带动磨螺纹砂轮并配合夹头组件的旋转,将头部开槽的丝锥棒料进行磨削生成螺纹,第三十字滑台104和第二分度盘108驱动铲磨驱动机构112,使其带动铲磨砂轮并配合夹头组件的旋转,将生成螺纹的丝锥棒料的头部进行铲磨,第二三轴滑台106驱动精磨驱动机构113,使其带动精磨砂轮对头部铲磨后的丝锥棒料进行最后的修正,将丝锥的加工工艺集中在一台设备上,即提高了生产效率,节省占地面积,增加企业的效益。
实施例二:如附图1至23所示,一种丝锥加工方法,包括以下步骤:
第一步,备料,将每个固定通孔124内均插设有丝锥棒料的料盘115放入料架138并与固定座114固定安装在一起;
第二步,取料,机械臂96转动使夹爪机构转动至料盘115上方并夹取一个丝锥棒料,然后将丝锥棒料放入第一夹头组件97内;
第三步,磨方,液压转台95驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件97逆时针转过60度至第二夹头组件98位置,第一夹头组件97转动丝锥棒料,同时磨方装置将丝锥棒料尾部磨削成四面方尾,然后机械臂96和夹爪机构动作将丝锥棒料取出并掉转方向后放入第一夹头组件97内,最后磨方装置对丝锥棒料杆部进行粗磨;
第四步,磨槽,液压转台95驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件97逆时针转过60度至第三夹头组件位置,第一夹头组件97转动丝锥棒料,同时磨槽装置在丝锥棒料杆部磨削螺旋槽;
第五步,磨螺纹,液压转台95驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件97逆时针转过60度至第四夹头组件99位置,第一夹头组件97转动丝锥棒料,同时磨螺纹装置在丝锥棒料杆部磨削螺纹;
第六步,铲磨,液压转台95驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件97逆时针转过60度至第五夹头组件100位置,第一夹头组件97转动丝锥棒料,同时铲磨装置对丝锥棒料头部进行磨削;
第七步,精磨,液压转台95驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件97逆时针转过60度至第六夹头组件101位置,第一夹头组件97转动丝锥棒料,同时铲磨装置对丝锥棒料杆部进行精磨;
第八步,存料,液压转台95驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件97逆时针转过60度至初始位置,机械臂96和夹爪机构将磨削好的丝锥棒料取下,然后由激光打标器139对其进行检测和标识,最后机械臂96和夹爪机构将磨削好的丝锥棒料***料盘的固定通孔124内。
第一步中,在料架上138放置一个装满丝锥棒料的满料盘115和一个空料盘115,满料盘115用于上料,空料盘115用于放置丝锥成品,还可以在料架138下部放置两个周转机构140(满料盘)以缩短料盘更换时间,第三步中,第一夹头组件97逆时针转过60度至第二夹头组件98位置,同时第六夹头组件101逆时针转过60度至第一夹头组件97位置,重复第二步,第五夹头组件100、第四夹头组件99、第三夹头组件和第二夹头组件98分别转至第一夹头组件97位置时重复第二步,第八步中,夹爪机构先取下加工好的棒料并夹紧,然后再将夹取到的一个丝锥棒料放入第一夹头组件97内,丝锥棒料的一端由顶尖2和卡爪23夹紧,另一端由尾尖61顶紧,依次重复,加工效率高,工艺简单,成品质量有了进一步的提升。
以上各技术特征组构成了本发明的各实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。

Claims (9)

1.一种丝锥加工中心,其特征在于包括工作台、料架、激光打标器、液压转台、机械臂、磨方装置、磨槽装置、磨螺纹装置、铲磨装置和精磨装置,工作台中央设有液压转台,液压转台上沿逆时针方向间隔均布有第一夹头组件、第二夹头组件、第三夹头组件、第四夹头组件、第五夹头组件和第六夹头组件,第一夹头组件、第二夹头组件、第三夹头组件、第四夹头组件、第五夹头组件和第六夹头组件均用于夹装丝锥棒料并带其转动,对应第一夹头组件位置的工作台左后部上侧设有料架,料架下部前后间隔设有至少一个周转机构,料架上部前后间隔设有至少一个料盘机构,每个周转机构均与料盘机构结构相同,料架右侧设有机械手,机械手末端固定安装有激光打标器,机械手右侧与第一夹头组件之间设有机械臂,机械臂的末端固定安装有能够夹装两个丝锥棒料的夹爪机构,对应第二夹头组件位置的工作台左前部上侧设有用于磨削丝锥棒料尾端和粗磨丝锥棒料外侧的磨方装置,对应第三夹头组件位置的工作台前部上侧设有用于丝锥棒料外侧开槽的磨槽装置,对应第四夹头组件位置的工作台右前部上侧设有用于丝锥棒料外侧磨削螺纹的磨螺纹装置,对应第五夹头组件位置的工作台右后部上侧设有用于铲磨丝锥棒料头部的铲磨装置,对应第六夹头组件位置的工作台后部上侧设有用于精磨丝锥棒料外侧的精磨装置;夹爪机构包括缸体、前活塞杆、后活塞杆和抓手,缸体右侧与机械臂末端固定安装在一起,缸体左侧由前至后间隔设有前活塞室和后活塞室,对应前活塞室与后活塞室之间位置的缸体左侧中央固定有抓手,抓手左端前侧和后侧分别固定有前手指和后手指,前活塞室内同轴设置有左端密封穿过前活塞室左部的前活塞杆,前活塞杆左端设有开口向左的V形第一夹槽,第一夹槽内设有开口向左的V形结构的前夹块,前夹块左侧中央设有左右贯通的前连接孔,对应前连接孔位置的第一夹槽内壁设有前固定螺孔,前连接孔内设有右端螺接于前固定螺孔内的前连接螺栓,前活塞杆右端外侧固定有外侧与前活塞室内壁密封接触的前活塞环,后活塞室内同轴设置有左端密封穿过后活塞室左部的后活塞杆,后活塞杆左端设有开口向左的V形第二夹槽,第二夹槽内设有开口向左的V形结构的后夹块,后夹块左侧中央设有左右贯通的后连接孔,对应后连接孔位置的第二夹槽内壁设有后固定螺孔,后连接孔内设有右端螺接于后固定螺孔内的后连接螺栓,后活塞杆右端外侧固定有外侧与后活塞室内壁密封接触的后活塞环,缸体右部外侧间隔设有分别与前活塞环右侧位置的前活塞室、后活塞环右侧位置的后活塞室连通的前进气孔和后进气孔,对应前活塞环左侧位置的前活塞杆外侧与前活塞室左部之间设有前弹性复位件,对应后活塞环左侧位置的后活塞杆外侧与后活塞室左部之间设有后弹性复位件。
2.根据权利要求1所述的丝锥加工中心,其特征在于前活塞杆左部设有前后贯通的条形前限位孔,对应前限位孔位置的缸体左部前侧设有前后贯通的前安装孔,前安装孔内固定安装有中部穿设于前限位孔内的前限位销,前弹性复位件套装于前活塞环左侧与前限位销右侧之间的前活塞杆外侧,后活塞杆左部设有前后贯通的条形后限位孔,对应后限位孔位置的缸体左部后侧设有前端与前安装孔后端连通的后安装孔,后安装孔内固定安装有中部穿设于后限位孔内的后限位销,后弹性复位件套装于后活塞环左侧与后限位销右侧之间的后活塞杆外侧;对应前活塞室与后活塞室之间位置的缸体右侧由前至后间隔有前定位孔和后定位孔,前定位孔左端与前限位孔后部连通,后定位孔左端与后限位孔前部连通,前限位销后部沿圆周间隔均布有至少一个开口向外的前定位槽,前定位孔内螺接有左端与其中一个前定位槽的底壁相接触的前定位螺钉,后限位销前部沿圆周间隔均布有至少一个开口向外的后定位槽,后定位孔内螺接有左端与其中一个后定位槽的底壁相接触的后定位螺钉。
3.根据权利要求1或2所述的丝锥加工中心,其特征在于液压转台上端固定安装有上端封闭下端开口的密封罩,密封罩上端设有上下贯通的上安装通孔,密封罩中部外侧设有与第一夹头组件、第二夹头组件、第三夹头组件、第四夹头组件、第五夹头组件和第六夹头组件相对应的下安装通孔,第一夹头组件的结构、第二夹头组件的结构、第三夹头组件的结构、第四夹头组件的结构、第五夹头组件的结构和第六夹头组件的结构均相同且安装于对应位置的下安装通孔内,第三夹头组件包括卡盘体、顶尖、卡爪组件、主活塞、副活塞和驱动装置,密封罩前方设有卡盘体,卡盘体后端设有前后贯通的安装通道,顶尖后部外侧套装于卡盘体前部内侧,卡盘体后部外侧沿圆周间隔均布有至少两个径向贯通的导向孔,每个导向孔内均密封滑动安装有副活塞,卡盘体后端外侧固定安装有与副活塞相对应的复位弹片,对应每个复位弹片位置的卡盘体外侧均设有开口向外的限位槽,每个限位槽内均设有后端抵紧于复位弹片和对应的副活塞之间的卡爪组件,卡爪组件包括调节顶丝、连接板和卡爪,对应每个复位弹片位置的卡盘体外侧均设有前部铰接连接于对应位置的限位槽内的连接板,连接板后端设有调节螺纹通孔,调节螺纹通孔内螺接有调节顶丝,对应调节顶丝位置的复位弹片前部设有第一调节通孔,调节顶丝的内端面与对应位置的副活塞外端面以及连接板后端外侧与对应位置的复位弹片内侧均相抵,连接板前部铰接连接有前端位于顶尖前方的卡爪,卡爪后部右侧设有左右贯通的扇环形第二调节通孔,对应第二调节通孔位置的连接板上设有连接通孔,连接板通过螺杆端依次穿过连接通孔和第二调节通孔左螺接有螺母的调节螺栓安装在一起,卡爪前端固定有与顶尖前端外侧相靠近的卡块,对应顶尖后方位置的卡盘体内密封滑动安装有前后移动时能够使所有的卡爪前端相互远离或靠近的主活塞,对应卡盘体后侧位置的液压转台后部上侧设有能够使卡盘体旋转和主活塞前后移动的驱动装置,对应卡盘体下方位置的密封罩下部前侧固定安装有尾架,对应顶尖前方位置的尾架前端上侧固定安装有与顶尖相对应的尾尖;卡盘体后部外侧沿圆周间隔均布有两个上下对称分布的导向孔,主活塞前部设有上下贯通的第一安装孔,第一安装孔内固定安装有后部突出于主活塞外侧的楔块,对应主活塞外侧的楔块上部外侧和下部外侧均设有从后至前由外向内收缩的第一弧面,副活塞内端面设有与第一弧面相匹配的第二弧面,楔块前部设有左右两端分别延伸至主活塞右部外侧和左部外侧的第二安装孔,主活塞前端设有后端与第二安装孔连通的第三安装孔,第二安装孔内安装有固定销,固定销中部外侧设有固定环槽,第三安装孔内螺接有后端卡设于固定环槽内的固定螺钉。
4.根据权利要求3所述的丝锥加工中心,其特征在于驱动装置包括连接组件、芯轴、滑环、轴座和驱动机构,主活塞后端固定有外侧与安装通道后部内壁密封接触的活塞环,卡盘体后侧与连接组件前侧密封固定安装在一起,连接组件后端与空心结构的芯轴前端固定安装在一起,芯轴中部外侧转动安装有滑环,滑环外侧转动安装有与密封罩固定安装在一起的轴座,对应轴座后方位置的芯轴后端与固定安装于液压转台后部上侧的驱动机构的输出轴前端传动连接在一起,滑环外侧前后间隔分布有进气外环槽和出气外环槽,滑环后部内侧设有与进气外环槽相对应的进气内环槽,滑环前部内侧设有与出气外环槽相对应的出气内环槽,对应进气外环槽后方、进气外环槽与出气外环槽之间以及出气外环槽前方位置的滑环外侧与轴座内侧之间均前后间隔设有至少一个第一密封件,对应进气内环槽后方、进气内环槽与出气内环槽之间以及出气内环槽前方位置的滑环内侧与芯轴外侧之间均前后间隔设有至少一个第二密封件,轴座后部外侧设有与进气外环槽连通的第一进气孔,进气外环槽底壁上间隔设有至少一个与进气内环槽底壁连通的第二进气孔,芯轴内设有一端与进气外环槽连通的第三进气孔,第三进气孔的另一端延伸至芯轴前端面,连接组件后侧设有后端与第三进气孔前端相对应的第四进气孔,第四进气孔的另一端延伸至连接组件靠近外侧的前端面,卡盘体内设有一端与第四进气孔前端相对应的第五进气孔,第五进气孔另一端与活塞环前方的安装通道内壁相连通,轴座前部外侧设有与出气外环槽连通的第一出气孔,出气外环槽底壁上间隔设有至少一个与出气内环槽底壁连通的第二出气孔,芯轴内设有一端与出气外环槽连通的第三出气孔,第三出气孔的另一端延伸至芯轴前端面,连接组件后侧设有前后贯通且后端与第三出气孔前端相对应的第四出气孔,第四出气孔的前端与活塞环后方的安装通道连通;连接组件包括第一导向柱、密封固定安装在一起的第一盖板和第二盖板,卡盘体后端与第一盖板前端密封固定安装在一起,对应安装通道位置的第一盖板前端沿圆周间隔均布有至少一个开口向前的第一导向槽,对应每个第一导向槽位置的活塞环后端均设有开口向后的第二导向槽,每个第一导向槽内均固定安装有前部外侧套装于对应的第二导向槽内的第一导向柱,每个第一导向柱前端与对应的第二导向槽底壁之间均设有间距,芯轴前端与第二盖板后端固定安装在一起,第四进气孔包括第六进气孔和第七进气孔,对应第三进气孔前端位置的第二盖板后侧设有前后贯通的第六进气孔,第一盖板后端设有一端与第六进气孔相对应且另一端延伸至第一盖板靠近外侧的前端面的第七进气孔,第四出气孔包括第五出气孔和第六出气孔,对应第三出气孔前端位置的第二盖板后侧设有前后贯通的第五出气孔,对应第五出气孔位置的第一盖板后侧设有前后贯通的第六出气孔,对应滑环后方和前方位置的芯轴外侧与轴座内侧分别安装有后轴承和前轴承,对应后轴承后侧位置的轴座后端固定安装有第一端盖,第一端盖内侧密封安装有螺接于芯轴后部外侧的第一锁紧螺母,对应前轴承前侧位置的轴座前端固定安装有第二端盖,第二端盖内侧密封安装有螺接于芯轴前部外侧的第二锁紧螺母;对应芯轴前方位置的安装通道包括由后至前依次连通的第一直孔段、第二直孔段和锥孔段,第一直孔段的直径大于第二直孔段的直径,第二直孔段的直径大于锥孔段后端的直径,锥孔段后端的直径小于锥孔段前端的直径,顶尖后部外侧呈与锥孔段前部内壁相匹配的锥面,第二直孔段内密封安装有浮动活塞,对应顶尖后方和浮动活塞前方之间位置的卡盘体前部外侧间隔均布有若干个与锥孔段后部连通的第四安装孔。
5.根据权利要求1或2或4所述的丝锥加工中心,其特征在于料盘机构包括固定座、料盘和导向组件,料架上方设有料盘,料盘上侧左右间隔均布有若干个固定孔组,每个固定孔组均包括若干个前后间隔均布的固定通孔,料盘下侧左右间隔均布有若干个前后向且槽宽小于固定通孔直径的减重槽,每个固定通孔下端均与对应位置的减重槽底壁连通,料盘下侧设有与料架固定安装在一起的固定座,固定座与料盘之间间隔设有若干个导向组件,导向组件包括导向销、弹性复位件和锁紧螺母,料盘下侧沿周向间隔均布有至少两个导孔,对应每个导孔位置的固定座上侧均设有上下贯通的连接孔,连接孔包括由上至下直径依次增大的导向段和连接段,连接段下部内侧固定安装有锁紧螺母,导向段内滑动安装有上端套设于对应位置的导孔内的导向销,导向销上端外侧设有上小下大的导 向面,导向销下端外侧固定有限位环台,导向销下端与锁紧螺母上端之间设有使限位环台上端与导向段和连接段之间的过渡面相抵紧的弹性复位件;料盘中部前侧和中部后侧均设有开口向上的第一卡槽,第一卡槽左侧内壁和右侧内壁设为左右对称的圆弧面,对应料盘前侧和后侧位置的固定座下部前后两侧均固定有连接块,连接块上侧设有压紧螺孔,压紧螺孔内螺接有压紧螺栓,压紧螺栓上部固定安装有下侧与对应的第一卡槽底壁相接触的固定板,料盘中部左侧和中部右侧均设有开口向下的第二卡槽,第二卡槽前侧内壁和后侧内壁设为前后对称的圆弧面,固定座中部左侧和中部右侧均设有与第二卡槽结构相同的第三卡槽;固定板为上侧设有上下贯通的安装孔的长圆形板,压紧螺栓上部套装于安装孔内,固定板侧面设有与安装孔连通的紧定孔,紧定孔内螺接有防转螺钉。
6.根据权利要求3所述的丝锥加工中心,其特征在于料盘机构包括固定座、料盘和导向组件,料架上方设有料盘,料盘上侧左右间隔均布有若干个固定孔组,每个固定孔组均包括若干个前后间隔均布的固定通孔,料盘下侧左右间隔均布有若干个前后向且槽宽小于固定通孔直径的减重槽,每个固定通孔下端均与对应位置的减重槽底壁连通,料盘下侧设有与料架固定安装在一起的固定座,固定座与料盘之间间隔设有若干个导向组件,导向组件包括导向销、弹性复位件和锁紧螺母,料盘下侧沿周向间隔均布有至少两个导孔,对应每个导孔位置的固定座上侧均设有上下贯通的连接孔,连接孔包括由上至下直径依次增大的导向段和连接段,连接段下部内侧固定安装有锁紧螺母,导向段内滑动安装有上端套设于对应位置的导孔内的导向销,导向销上端外侧设有上小下大的导向面,导向销下端外侧固定有限位环台,导向销下端与锁紧螺母上端之间设有使限位环台上端与导向段和连接段之间的过渡面相抵紧的弹性复位件;料盘中部前侧和中部后侧均设有开口向上的第一卡槽,第一卡槽左侧内壁和右侧内壁设为左右对称的圆弧面,对应料盘前侧和后侧位置的固定座下部前后两侧均固定有连接块,连接块上侧设有压紧螺孔,压紧螺孔内螺接有压紧螺栓,压紧螺栓上部固定安装有下侧与对应的第一卡槽底壁相接触的固定板,料盘中部左侧和中部右侧均设有开口向下的第二卡槽,第二卡槽前侧内壁和后侧内壁设为前后对称的圆弧面,固定座中部左侧和中部右侧均设有与第二卡槽结构相同的第三卡槽;固定板为上侧设有上下贯通的安装孔的长圆形板,压紧螺栓上部套装于安装孔内,固定板侧面设有与安装孔连通的紧定孔,紧定孔内螺接有防转螺钉。
7.根据权利要求4或6所述的丝锥加工中心,其特征在于磨方装置包括磨方驱动机构、磨方砂轮和第一十字滑台,工作台左前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第二夹头组件顶尖中心轴线的第一十字滑台,第一十字滑台上端固定安装有磨方驱动机构,磨方驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第二夹头组件顶尖中心轴线相互平行的磨方砂轮,磨槽装置包括磨槽驱动机构、磨槽砂轮和第一三轴滑台,工作台前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第三夹头组件顶尖中心轴线的第一三轴滑台,第一十字滑台上部后侧固定安装有磨槽驱动机构,磨槽驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第三夹头组件顶尖中心轴线相互垂直的磨槽砂轮,磨螺纹装置包括磨螺纹驱动机构、磨螺纹砂轮、第二十字滑台和第一分度盘,工作台右前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第四夹头组件顶尖中心轴线的第二十字滑台,第二十字滑台上侧固定安装有第一分度盘,第一分度盘端面转动安装有磨螺纹驱动机构,磨螺纹驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第四夹头组件顶尖中心轴线相互平行的磨螺纹砂轮,铲磨装置包括铲磨驱动机构、铲磨砂轮、第三十字滑台和第二分度盘,工作台右后部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第五夹头组件顶尖中心轴线的第三十字滑台,第三十字滑台上侧固定安装有第二分度盘,第二分度盘端面转动安装有铲磨驱动机构,铲磨驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第五夹头组件顶尖中心轴线相互平行的铲磨砂轮,精磨装置包括精磨驱动机构、精磨砂轮和第二三轴滑台,工作台后部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第六夹头组件顶尖中心轴线的第二三轴滑台,第二三轴滑台上部前侧固定安装有精磨驱动机构,精磨驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第六夹头组件顶尖中心轴线相互垂直的精磨砂轮。
8.根据权利要求5所述的丝锥加工中心,其特征在于磨方装置包括磨方驱动机构、磨方砂轮和第一十字滑台,工作台左前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第二夹头组件顶尖中心轴线的第一十字滑台,第一十字滑台上端固定安装有磨方驱动机构,磨方驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第二夹头组件顶尖中心轴线相互平行的磨方砂轮,磨槽装置包括磨槽驱动机构、磨槽砂轮和第一三轴滑台,工作台前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第三夹头组件顶尖中心轴线的第一三轴滑台,第一十字滑台上部后侧固定安装有磨槽驱动机构,磨槽驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第三夹头组件顶尖中心轴线相互垂直的磨槽砂轮,磨螺纹装置包括磨螺纹驱动机构、磨螺纹砂轮、第二十字滑台和第一分度盘,工作台右前部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第四夹头组件顶尖中心轴线的第二十字滑台,第二十字滑台上侧固定安装有第一分度盘,第一分度盘端面转动安装有磨螺纹驱动机构,磨螺纹驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第四夹头组件顶尖中心轴线相互平行的磨螺纹砂轮,铲磨装置包括铲磨驱动机构、铲磨砂轮、第三十字滑台和第二分度盘,工作台右后部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第五夹头组件顶尖中心轴线的第三十字滑台,第三十字滑台上侧固定安装有第二分度盘,第二分度盘端面转动安装有铲磨驱动机构,铲磨驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第五夹头组件顶尖中心轴线相互平行的铲磨砂轮,精磨装置包括精磨驱动机构、精磨砂轮和第二三轴滑台,工作台后部上侧固定安装有X轴或Y轴垂直于第六夹头组件顶尖中心轴线的第二三轴滑台,第二三轴滑台上部前侧固定安装有精磨驱动机构,精磨驱动机构的输出轴端部外侧固定安装有中心轴线与第六夹头组件顶尖中心轴线相互垂直的精磨砂轮。
9.一种使用如权利要求1至8所述任意的丝锥加工中心的丝锥加工方法,其特征在于包括以下步骤:
第一步,备料,将每个固定通孔内均插设有丝锥棒料的料盘放入料架并与固定座固定安装在一起;
第二步,取料,机械臂转动使夹爪机构转动至料盘上方并夹取一个丝锥棒料,然后将丝锥棒料放入第一夹头组件内;
第三步,磨方,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至第二夹头组件位置,第一夹头组件转动丝锥棒料,同时磨方装置将丝锥棒料尾部磨削成四面方尾,然后机械臂和夹爪机构动作将丝锥棒料取出并掉转方向后放入第一夹头组件内,最后磨方装置对丝锥棒料杆部进行粗磨;
第四步,磨槽,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至第三夹头组件位置,第一夹头组件转动丝锥棒料,同时磨槽装置在丝锥棒料杆部磨削螺旋槽;
第五步,磨螺纹,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至第四夹头组件位置,第一夹头组件转动丝锥棒料,同时磨螺纹装置在丝锥棒料杆部磨削螺纹;
第六步,铲磨,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至第五夹头组件位置,第一夹头组件转动丝锥棒料,同时铲磨装置对丝锥棒料头部进行磨削;
第七步,精磨,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至第六夹头组件位置,第一夹头组件转动丝锥棒料,同时铲磨装置对丝锥棒料杆部进行精磨;
第八步,存料,液压转台驱动装夹有丝锥棒料的第一夹头组件逆时针转过60度至初始位置,机械臂和夹爪机构将磨削好的丝锥棒料取下,然后由激光打标器对其进行检测和标识,最后机械臂和夹爪机构将磨削好的丝锥棒料***料盘的固定通孔内。
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