CN115446381A - 一种多次进给键槽拉床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多次进给键槽拉床,涉及机加工设备技术领域,其技术方案要点是:拉床包括机架、升降装置、拉刀、定位机构以及进给机构,升降装置滑移设置于机架上并能够对工件限位,机架上设置有驱动升降装置滑移的驱动组件;定位机构设置于机架上并用于对拉刀限位,进给机构设置于升降装置上,且进给机构能够调节拉刀的进刀量。工件只需单次装夹,升降装置多次上移并拉削键槽之前,先通过进给机构调节拉刀的进刀量,便可完成工件上长度长且深度较深的键槽加工,保证了工件的加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及机加工设备技术领域,特别涉及一种多次进给键槽拉床。
背景技术
拉床属于金属切削机床,主要用于加工工件的内齿或键槽。拉床上的拉刀是用于拉削加工的成形刀具,拉刀的外表面上开设有多排刀齿,各排刀齿的尺寸和形状从切入端至切出端依次增加和变化,当拉刀拉削工件时,每个刀齿从工件上切下一定厚度的金属,最终得到所要求的尺寸和形状。
由于常规拉床的拉刀仅能单次进给,且单次的拉削量固定,对于大型工件上长度长且深度较深的键槽,常规机床难以单次加工成型,通常需要将工件二次,甚至多次转换至不同尺寸规格的拉床上加工,在工件反复装夹的过程中,工件的定位基准难以保证统一,导致工件的加工精度较低;而且,单种工件需要多台拉床的配合加工,使用成本较高,并不符合常规企业的生产需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种多次进给键槽拉床,解决了工件需要多次拉削加工的情况下,加工精度难以保证的技术问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种多次进给键槽拉床,所述拉床包括机架、升降装置、拉刀、定位机构以及进给机构,所述升降装置滑移设置于所述机架上并能够对工件限位,所述机架上设置有驱动所述升降装置滑移的驱动组件;所述定位机构设置于所述机架上并用于对所述拉刀限位,所述进给机构设置于升降装置上,且所述进给机构能够调节所述拉刀的进刀量。
通过上述技术方案,待加工工件放置于升降装置上,并通过升降装置对工件限位;拉刀通过定位机构限位,使得拉刀朝向工件的待加工部位,进给机构调节拉刀的单次进刀量,之后驱动组件驱动升降装置、工件同时向上滑移,使得拉刀相对于工件移动,实现工件的首次加工;随后驱动组件驱动升降装置向下滑移并复位,进给机构在前次加工基础上再次进给,从而改变拉刀的位置,驱动组件二次驱动升降装置向上滑移时,拉刀便可对工件二次加工,重复上述的工作,直至在工件加工成预定形状的键槽;也就是说,工件只需单次装夹,驱动组件多次上移之前,先通过进给机构调节拉刀的进刀量,便可完成工件上长度长且深度较深的键槽加工,从而保证工件的加工精度。
优选的,工件具有中心孔;所述升降装置包括滑座以及夹具,所述滑座滑移连接于所述机架上,且所述滑座与所述驱动组件连接,所述滑座上设置有与所述中心孔同轴心的定轴,所述定轴能够伸入所述中心孔内,所述定轴内开设有避让孔一,且所述避让孔一与所述中心孔连通,所述避让孔一供所述拉刀穿过并向下贯穿所述滑座;所述夹具设置于所述滑座上,所述夹具能够对工件限位以及解除对工件的限位。
通过上述技术方案,滑座对夹具、工件提供支撑,拉刀从避让孔一穿过定轴、滑座后被定位机构限位,使得滑座上移时,滑座、定轴不会干涉拉刀;工件通过夹具对限位,工件加工完成后,夹具解除对工件的限位,即可将工件取出,便于工件的装卸。
优选的,所述避让孔一的孔壁上开设有支撑面一;所述进给机构包括导向座、进给板、纵向驱动件以及横向驱动件,所述导向座滑移连接于所述滑座上,所述导向座内开设有导向孔,所述进给板上具有滑移连接于所述导向孔内的滑移部,所述进给板具有支撑面二、限位面,所述支撑面二与所述支撑面一适配,所述限位面能够与所述拉刀的刀背贴靠,所述纵向驱动件设置于所述滑座上,所述纵向驱动件能够驱动导向座、进给板纵向滑移,使得所述支撑面一为所述进给板导向,所述横向驱动件能够驱动所述进给板靠近及远离所述拉刀。
通过上述技术方案,横向驱动件驱动进给板靠近拉刀,使得限位面抵紧拉刀的刀背,同时纵向驱动件驱动导向座、横向驱动件、进给板整体上升,使得支撑面二与支撑面一抵紧,此时定轴、进给板同时为拉刀提供支撑,从而确保进给板不会偏移或移动,进而提升对拉刀的限位效果。由于进给机构设置于滑座上,进给机构便可跟随滑座升降,在滑座带动工件上升的过程中,进给板便能够一直将拉刀抵紧于工件的待加工部位,能够避免拉刀的上端倾斜或偏移,从而提升加工质量。工件单次拉削结束后,纵向驱动件驱动导向座、横向驱动件、进给板整体下移,同时横向驱动件驱动进给板远离拉刀,从而结束进给机构的该次进给,此时拉刀的刀口不再抵紧工件的待加工部位,滑座便可带动工件顺利下移、复位。
优选的,所述纵向驱动件包括设置于所述滑座上的纵向驱动电机,所述纵向驱动电机的输出端设置有丝杆二,所述导向座上设置有丝杆套二,所述丝杆套二与所述丝杆二螺纹连接;所述横向驱动件包括横向驱动气缸,所述横向驱动气缸设置于所述导向座上,所述横向驱动气缸的输出端与所述滑移部连接。
通过上述技术方案,纵向驱动电机驱动丝杆二转动,便可驱动导向座、横向驱动气缸、进给板整体滑移,控制方便的同时,也能够精确控制进给板的升降量;横向驱动气缸驱动拉刀靠近及远离拉刀,从而有效控制进给板、拉刀的进刀量,通过两个方向的驱动能够精确控制拉刀的单次进刀量。
优选的,所述升降装置还包括升降台,所述升降台位于所述滑座与所述夹具之间,所述升降台与所述滑座滑移连接,所述升降台开设有供所述定轴穿过的避让孔二,所述升降台上设置有升降气缸,所述升降气缸能够驱动所述升降台靠近及远离所述定轴,所述夹具设置于所述升降台上,所述夹具上开设有连通所述避让孔二的避让孔三,所述避让孔三供所述定轴穿过。
通过上述技术方案,工件加工结束后,先将拉刀从定位机构内取出,之后升降气缸驱动升降台上升,使得升降台、夹具、工件远离定轴,工件便可较为轻松的从夹具上取下;随后,将新的待加工工件放置于夹具上,在夹具将工件定位后,升降气缸再控制升降台、夹具、工件同时下移,使得定轴伸入避让孔二、避让孔三内,最终定轴的上端***工件的中心孔内,拉刀便可正常装入避让孔一内,便于工件的装夹。
优选的,所述夹具包括底座以及限位组件,所述底座设置于所述升降台上并供工件放置,所述避让孔三开设于所述底座上,所述限位组件设置于所述底座上并能够对工件周向限位。
通过上述技术方案,待加工工件放置于底座上,升降气缸驱动升降台下移后,定轴的上端便可***中心孔内,滑座带动工件上移后,拉刀便可加工工件中心孔孔壁上的键槽,而限位组件将工件周向限位于底座上,完成夹具对工件的限位,从而有效避免工件转动。
优选的,所述夹具还包括设置于所述升降台上的压紧气缸,所述压紧气缸的输出端设置有横臂,所述压紧气缸的输出端能够控制所述横臂旋转并升降,使得所述横臂对工件轴向限位。
通过上述技术方案,待加工工件放置于底座上时,横臂远离工件,从而不干涉工件的装卸;待加工工件被限位组件限位后,压紧气缸的输出端再驱动横臂旋转并下压,使得横臂将工件压紧于底座上,从而对工件轴向限位,进一步提升对工件限位效果,可有效提升工件的加工精度。
优选的,所述升降装置还包括设置于所述升降台与所述滑座之间的输送组件,所述输送组件包括滑板、输送气缸,所述滑板滑移连接于滑座上,所述输送气缸设置于所述滑座外侧,所述输送气缸的输出端与所述滑板连接,所述输送气缸能够驱动所述滑板、升降台靠近及远离所述滑座。
通过上述技术方案,输送组件搭配升降台使用,在升降台带动工件脱离定轴后,输送气缸再驱动滑板、升降台、夹具远离滑座,避免其他部件干涉工件的正常上下料,进一步提升了工件装卸的便捷性。
优选的,所述定位机构包括刀座、定位气缸,所述刀座设置于所述机架上,所述刀座开设有相连通的让位孔一、引导孔一,所述让位孔一供所述拉刀***,所述刀座内设置有对所述拉刀下端限位的限位销,所述拉刀的下端具有限位槽一,所述引导孔一内滑移连接有插块一,所述插块一上开设有与所述限位槽一适配的定位槽一,所述定位气缸设置于所述刀座上,所述定位气缸的输出端与所述插块一连接,所述拉刀***所述让位孔一后,所述插块一能够***所述限位槽一内。
通过上述技术方案,拉刀的下端***让位孔一后,限位销对拉刀轴向限位,此时拉刀下端的限位槽一与引导孔一连通,定位气缸的输出端驱动插块一***限位槽一内,使得限位槽一与定位槽一咬合,便可完成对拉刀的定位,升降装置带动工件移动后,工件相对于拉刀移动,拉刀便可加工工件内的键槽;定位气缸驱动插块一脱离拉刀后,便可解除对拉刀的定位,此时的拉刀能够较为轻松的从让位孔一内取出。
优选的,所述拉床还包括提刀机构,所述提刀机构包括滑动架、驱动源、支座以及提刀气缸,所述滑动架滑移连接于所述机架上,所述驱动源设置于所述机架上方,所述驱动源的输出端与所述滑动架连接,且所述驱动源能够驱动所述滑动架靠近及远离所述定位机构;所述支座设置于所述滑动架上,所述支座上开设有相连通的让位孔二、引导孔二,所述让位孔二供所述拉刀的上端伸入,所述拉刀的上端具有限位槽二,所述引导孔二内滑移设置有插块二,所述插块二上开设有与所述限位槽二适配的定位槽二,所述提刀气缸设置于所述支座上,所述提刀气缸的输出端与所述插块二连接,所述拉刀上端伸入所述让位孔二后,所述插块二能够***所述限位槽二内。
通过上述技术方案,工件加工结束后,驱动源的输出端驱动滑动架下移,使得拉刀的上端***让位孔二内,拉刀上端的限位槽二与引导孔二连通后,提刀气缸的输出端驱动插块二***限位槽二内,使得限位槽二与定位槽二咬合,完成提刀机构对拉刀的限位,之后定位机构解除对拉刀下端的定位,驱动源的输出端驱动滑动架上移,提刀机构便可将拉刀从定位机构中取出;也就是说,提刀机构用于将拉刀输送至定位机构,或是将拉刀从定位机构中取出,拉刀从定位机构中取出后,便于工件的装卸。
综上所述,本发明对比于现有技术的有益效果为:
1.本拉床加工工件上长度长且深度较深的键槽时,工件只需单次装夹,确保工件的定位基准不变,驱动组件上移之前,先通过进给机构调节拉刀的单次进刀量,工件多次拉削加工后,能够有效保证工件的加工精度;
2.由于拉刀仅下端通过定位机构定位,拉刀的上端并未被限位;进给机构可跟随滑座升降,在滑座带动工件上升的过程中,进给板可以一直将拉刀的刀口抵紧于工件的待加工部位,能够避免拉刀的上端倾斜、晃动或偏移,从而提升加工质量;
3.工件加工结束后,先通过提刀机构将拉刀从定位机构中取出,避免长度较长的拉刀干涉工件的装卸;
4.拉刀从定位机构内取出后,升降气缸驱动升降台上移,使得升降台远离定轴,之后输送气缸再驱动滑板、升降台、夹具远离滑座,同时夹具解除对工件的限位,此时的工件远离定轴、拉刀,工件可不受干涉的从底座上取出。
附图说明
图1为实施例中,工件加工前的结构示意图;
图2为实施例中,工件加工后的结构示意图;
图3为实施例中,拉刀的结构示意图;
图4为实施例中,机架的结构示意图;
图5为实施例的外部结构示意图;
图6为图5的剖视示意图;
图7为实施例中,滑座的结构示意图;
图8为实施例中,升降装置的结构示意图;
图9为图8的剖视示意图;
图10为实施例的部分结构示意图,主要用于展示升降台的上移状态;
图11为图10变化后的结构示意图,主要用于展示输送组件移动后的状态;
图12为图11的剖视示意图;
图13为实施例中,进给机构的结构示意图;
图14为图13的剖视示意图;
图15为实施例中,定位机构的结构示意图;
图16为图15的剖视示意图;
图17为实施例中,提刀机构的结构示意图;
图18为实施例中,提刀机构将拉刀取出状态的结构示意图。
附图标记:1、工件;11、中心孔;12、工艺孔;13、键槽;
100、机架;110、驱动组件;111、伺服电机;112、丝杆一;113、平衡缸;120、滑轨;
200、升降装置;210、滑座;211、定轴;2111、避让孔一;2112、支撑面一;212、丝杆套一;213、避让槽;214、缺口;220、夹具;221、底座;2211、避让孔三;222、限位组件;2221、立柱;2222、压环;2223、限位块;223、压紧气缸;2231、横臂;230、升降台;231、避让孔二;232、升降气缸;240、输送组件;241、滑板;2411、导向杆;242、输送气缸;
300、拉刀;310、刀口;320、刀背;330、限位槽一;340、限位槽二;
400、定位机构;410、刀座;411、让位孔一;412、引导孔一;413、限位销;414、插块一;4141、定位槽一;420、定位气缸;
500、进给机构;510、导向座;511、导向孔;512、丝杆套二;513、插销;520、进给板;521、滑移部;5211、滑槽;5212、挡片;522、支撑面二;523、限位面;530、纵向驱动件;531、纵向驱动电机;532、丝杆二;540、横向驱动件;541、横向驱动气缸;
600、提刀机构;610、滑动架;620、驱动源;630、支座;631、让位孔二;632、引导孔二;633、插块二;6331、定位槽二;640、提刀气缸;650、缓冲件;651、缓冲座;652、滑块;653、缓冲弹簧。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”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。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种多次进给键槽拉床,如图1至图18所示,本拉床包括机架100、升降装置200、拉刀300、定位机构400以及进给机构500,升降装置200滑移设置于机架100上并能够对工件1限位,机架100上设置有驱动升降装置200滑移的驱动组件110;定位机构400设置于机架100上并用于对拉刀300限位,进给机构500设置于升降装置200上,且进给机构500能够调节拉刀300的进刀量。
需要说明的是,工件1具有中心孔11,工件1以中心孔11为轴周向分布有多个工艺孔12,工件1的待加工部位为中心孔11的孔壁,其目的是在中心孔11内加工出键槽13;拉刀300为现有技术中的常规刀具,拉刀300具有刀口310、刀背320,拉刀300的下端宽度小于上端宽度,即进刀的一端较窄,拉刀300的下端具有限位槽一330,拉刀300的上端具有限位槽二340。
升降装置200包括滑座210以及夹具220,机架100上设置有滑轨120,滑座210滑移连接于滑轨120上,且滑座210与驱动组件110连接,滑座210上设置有与中心孔11同轴心的定轴211,定轴211能够伸入中心孔11内,定轴211内开设有避让孔一2111,且避让孔一2111的上端与中心孔11连通,避让孔一2111供拉刀300穿过并向下贯穿滑座210;夹具220设置于滑座210上,且夹具220能够对工件1限位以及解除对工件1的限位;滑座210的底部开设有对定位机构400让位的避让槽213,且避让槽213与避让孔一2111连通。
本实施例中,驱动组件110包括伺服电机111、丝杆一112,伺服电机111设置于机架100上,伺服电机111的输出轴与丝杆一112连接,滑座210的背面设置有与丝杆一112螺纹连接的丝杆套一212。作为其他方案,驱动组件110也可以是机架100靠近滑座210一侧对称设置的两组平衡缸113,两平衡缸113的输出端均与滑座210连接;亦或者,将伺服电机111、丝杆一112、平衡缸113三者搭配使用,伺服电机111、丝杆一112主要用于驱动滑座210滑移,而平衡缸113的输出端跟随滑座210滑移,从而提升滑座210滑移过程中的稳定性,该种配置下的平衡缸113也能够避免滑座210从丝杆一112上意外脱落时直接下坠损坏或伤人,平衡缸113可以是常规的液压油缸。
避让孔一2111的孔壁远离拉刀300的一侧具有支撑面一2112;进给机构500包括导向座510、进给板520、纵向驱动件530以及横向驱动件540,导向座510滑移连接于滑座210上,滑座210上开设有连通避让孔一2111的缺口214,缺口214供导向座510滑移,导向座510内开设有导向孔511;进给板520上具有滑移连接于导向孔511内的滑移部521,进给板520远离滑移部521的一侧具有支撑面二522、限位面523,支撑面二522与支撑面一2112适配,限位面523能够与拉刀300的刀背320贴靠,纵向驱动件530设置于滑座210上,且纵向驱动件530能够驱动导向座510、进给板520纵向滑移,使得支撑面一2112为进给板520导向,横向驱动件540能够驱动进给板520靠近及远离拉刀300。本实施例中,支撑面二522、支撑面一2112优选为斜面,且支撑面二522、限位面523之间形成有夹角;作为其他方案,支撑面二522与支撑面一2112也可以是弧面,只要确保支撑面二522能够沿支撑面一2112滑移并抵紧即可。
进一步的,纵向驱动件530包括设置于滑座210上的纵向驱动电机531,纵向驱动电机531的输出端设置有丝杆二532,导向座510上设置有丝杆套二512,丝杆套二512与丝杆二532螺纹连接;横向驱动件540包括横向驱动气缸541,横向驱动气缸541设置于导向座510上,横向驱动气缸541的输出端与滑移部521连接。横向驱动气缸541驱动进给板520将拉刀300向工件1的待加工一侧推动,纵向驱动件530驱动导向座510、进给板520、横向驱动件540同步纵向滑移,使得支撑面二522与支撑面一2112抵紧,最终定轴211、进给板520同时为拉刀300提供支撑。
进一步的,滑移部521上方设置有用于遮盖导向孔511的挡片5212,挡片5212阻挡碎削进入导向孔511内,且挡片5212能够跟随进给板520滑移;导向座510上可拆卸连接有插销513,滑移部521上开设有滑槽5211,滑槽5211的长度方向与导向孔511的长度方向一致,插销513***滑槽5211后,插销513能够为滑移部521导向,从而提升滑移部521滑移的稳定性。
升降装置200还包括升降台230,升降台230位于滑座210与夹具220之间,升降台230与滑座210滑移连接,升降台230开设有供定轴211穿过的避让孔二231,升降台230上设置有升降气缸232,升降气缸232能够驱动升降台230靠近及远离定轴211,夹具220设置于升降台230上,夹具220上开设有连通避让孔二231的避让孔三2211,避让孔三2211供定轴211穿过。
进一步的,升降装置200还包括设置于升降台230与滑座210之间的输送组件240,输送组件240包括滑板241、输送气缸242,本实施例中,滑板241对称有两块,相应的,输送气缸242也设置有两个,两滑板241的上端均与升降台230连接,两滑板241的下端均滑移连接于滑座210上,两输送气缸242对应设置于滑座210外侧,一个输送气缸242的输出端与一块滑板241连接,升降台230上升、拉刀300脱离定位机构400内,且两输送气缸242同时工作时,能够驱动滑板241、升降台230同步靠近及远离滑座210;滑板241上设置有多根竖直的导向杆2411,升降台230与导向杆2411滑移连接,升降气缸232的输出端与滑板241连接,升降气缸232的输出端伸出时,能够反向推动升降台230、升降气缸232自身沿导向杆2411的长度方向滑移,使得升降台230、夹具220远离定轴211。
夹具220包括底座221以及限位组件222,底座221可拆卸连接于升降台230的上端面并供工件1放置,避让孔三2211开设于底座221上,限位组件222设置于底座221上并能够对工件1周向限位。
具体的,限位组件222包括立柱2221以及压环2222,立柱2221设置有至少两根,且立柱2221的位置与工艺孔12对应,立柱2221能够穿过工艺孔12并与压环2222连接,压环2222下端面设置有限位块2223,限位块2223与工艺孔12适配,通过螺母等紧固件将压环2222固定于立柱2221的上端后,限位块2223对准工艺孔12,从而实现压环2222对工件1周向限位的目的,同时压环2222也能够将工件1压紧于底座221上。本实施例中,立柱2221的数目为工艺孔12的一半,限位块2223的数目则与立柱2221的数目相同。作为其他方案,也可以省略压环2222,仅通过立柱2221对工艺孔12周向限位,从而避免工件1旋转。
进一步的,夹具220还包括设置于升降台230上的压紧气缸223,压紧气缸223的输出端设置有横臂2231,压紧气缸223的输出端能够控制横臂2231旋转并升降,使得横臂2231对工件1轴向限位。本实施例中,压紧气缸223对称设置有两个,且压紧气缸223优选为常规的转角下压气缸;压紧气缸223的输出端驱动横臂2231旋紧90度后下压,横臂2231便可将工件1压紧于底座221上,从而实现对工件1的轴向限位,避免工件1在加工过程中位移。作为其他方案,也可以将压紧气缸223替代限位组件222,只要横臂2231的压力足够,完全能够对工件1周向限位。
定位机构400包括刀座410、定位气缸420,刀座410设置于机架100的下侧,刀座410内开设有相连通的让位孔一411、引导孔一412,让位孔一411供拉刀300的下端***,且让位孔一411能够对拉刀300周向限位,刀座410内设置有对拉刀300下端限位的限位销413,引导孔一412内滑移连接有插块一414,插块一414上开设有与限位槽一330适配的定位槽一4141,定位气缸420设置于刀座410上,定位气缸420的输出端与插块一414连接,拉刀300的下端***让位孔一411后,拉刀300下端的限位槽一330与引导孔一412连通,定位气缸420能够驱动插块一414***限位槽一330内,实现对拉刀300下端的轴向限位。需要说明的是,在横向驱动件540驱动进给板520靠近拉刀300时,拉刀300下端可跟随进给板520的移动而滑移于让位孔一411内,即让位孔一411并非对拉刀300下端完全限位。
本拉床还包括提刀机构600,提刀机构600用于将拉刀300输送至定位机构400,并能够将拉刀300从定位机构400中取出。
具体的,提刀机构600包括滑动架610、驱动源620、支座630以及提刀气缸640,滑动架610滑移连接于机架100上,驱动源620设置于机架100上方,驱动源620的输出端与滑动架610连接,且驱动源620的输出端能够驱动滑动架610靠近及远离定位机构400;支座630设置于滑动架610上,支座630上开设有相连通的让位孔二631、引导孔二632,让位孔二631供拉刀300的上端伸入,引导孔二632内滑移设置有插块二633,插块二633上开设有与限位槽二340适配的定位槽二6331,提刀气缸640设置于支座630上,提刀气缸640的输出端与插块二633连接,拉刀300上端伸入让位孔二631后,提刀气缸640的输出端能够驱动插块二633***限位槽二340内,实现对拉刀300上端的限位。
为避免提刀机构600下移过程与拉刀300上端撞击,驱动源620的输出端与滑动架610之间通过缓冲件650连接,缓冲件650包括缓冲座651、滑块652、缓冲弹簧653,缓冲件650与滑动架610连接,缓冲座651的内部中空,滑块652滑移连接于缓冲座651内,滑块652的上端与驱动源620的输出端连接,缓冲弹簧653设置于缓冲座651内,且缓冲弹簧653能够对滑块652施加以向上的预紧力。本实施例中,驱动源620可以采用气缸或油缸。
作为其他方案,提刀机构600也可以通过现有技术中常规的机械手替代。
工作原理:
正常状态下,滑座210位于滑轨120的下端,即复位位置,滑动架610位于机架100的上侧,且拉刀300位于提刀机构600内,定位机构400位于避让槽213内。
上料时,升降气缸232驱动升降台230、夹具220同步上移,之后输送气缸242的输出端伸出并驱动滑板241、升降台230、夹具220远离滑座210,且升降气缸232驱动升降台230、夹具220下移,此时的夹具220脱离定轴211、拉刀300,处于无干涉状态,通过人工或机械手将待加工工件1放置于底座221上,使得立柱2221***工件1上的工艺孔12内,随后压紧气缸223的输出端控制横臂2231旋转并下压,实现对工件1的初步定位,之后将压环2222通过螺母连接于立柱2221的上端,使得限位块2223***工艺孔12内,完成夹具220对工件1的定位;
最后升降气缸232驱动升降台230、夹具220、工件1整体同步上移,同时,输送气缸242的输出端缩回并驱动滑板241、升降台230、夹具220、工件1整体靠近滑座210,在升降台230位于定轴211上方后,升降气缸232驱动升降台230下降并复位,此时定轴211的上端依次穿过避让孔二231、避让孔三2211,并***工件1的中心孔11内,中心孔11则与避让孔一2111连通,工件1的上料完成。
工件1上料完成后,驱动源620的输出端驱动滑动架610下移,使得拉刀300的下端穿过避让孔一2111、中心孔11最后***让位孔一411内,拉刀300的下端与限位销413接触时,滑动架610停止,定位气缸420的输出端则驱动插块一414***限位槽一330内,使得限位槽一330与定位槽一4141咬合,便可完成对拉刀300下端的定位,同时,提刀气缸640的输出端驱动插块二633脱离限位槽二340,使得插块二633解除对拉刀300上端的限位,之后驱动源620的输出端驱动滑动架610上移并复位,拉刀300则停留在定位机构400内,提刀机构600对拉刀300的送刀工作完成。
横向驱动件540驱动进给板520靠近拉刀300,使得限位面523靠近拉刀300的刀背320,同时纵向驱动件530驱动导向座510、横向驱动件540、进给板520整体上升,使得支撑面二522与支撑面一2112抵紧,此时定轴211、进给板520同时为拉刀300提供支撑,拉刀300的刀口310则抵紧中心孔11的孔壁,确保进给板520不会偏移或移动,进给机构500对拉刀300单次进刀量的调整完成;
之后,伺服电机111驱动丝杆一112转动,转动的丝杆一112则驱动丝杆套一212、滑座210以及滑座210上的进给机构500、输送组件240、升降台230、夹具220、工件1整体上移,使得工件1相对于拉刀300发生滑移,拉刀300便可拉削工件1的中心孔11的孔壁;滑座210上移至最高的行程位置后,横向驱动件540驱动进给板520远离拉刀300,同时纵向驱动件530驱动导向座510、横向驱动件540、进给板520整体下移,使得支撑面二522脱离支撑面一2112,此时进给板520撤销对拉刀300的支撑,伺服电机111则驱动滑座210正常下移并复位,工件1的单次拉削完成。
随后,横向驱动件540二次驱动进给板520靠近拉刀300,同时纵向驱动件530驱动导向座510、横向驱动件540、进给板520整体上升,使得支撑面二522与支撑面一2112重新抵紧,此时定轴211、进给板520再次为拉刀300提供支撑,进给机构500对拉刀300二次进刀量的调整完成,由于拉刀300二次进给是在首次加工的键槽13内,二次进给时,拉刀300的刀口310会抵紧于首次加工的槽底,即调整的是拉刀300的位置;伺服电机111二次驱动滑座210上移时,拉刀300便可对工件1进行二次加工;滑座210上移至最高的行程位置后,进给机构500撤消对拉刀300的支撑,伺服电机111驱动滑座210二次复位,工件1的二次拉削结束;重复上述加工过程,直至完成工件1的键槽13加工。
工件1加工完成后,驱动源620的输出端驱动滑动架610下移,在拉刀300的上端***让位孔二631后,滑动架610停止下移,此时拉刀300上端的限位槽二340与引导孔二632连通,提刀气缸640的输出端驱动插块二633***限位槽二340,使得限位槽二340与定位槽二6331咬合,便可完成对拉刀300上端的定位,同时,定位气缸420的输出端驱动插块一414脱离限位槽一330,插块一414便可解除对拉刀300下端的限位,之后驱动源620的输出端驱动滑动架610上移并复位,拉刀300则跟随滑动架610的上移而从定位机构400内抽出,滑动架610复位后,拉刀300完全脱离避让孔一2111并远离工件1,提刀机构600对拉刀300的提刀工作完成。
拉刀300脱离工件1后,升降气缸232驱动升降台230、夹具220、工件1同步上移,之后输送气缸242的输出端伸出并驱动滑板241、升降台230、夹具220、工件1整体远离定轴211,升降气缸232再驱动升降台230、夹具220下移,此时夹具220上加工完成的工件1完全脱离定轴211、拉刀300,压紧气缸223的输出端则控制横臂2231反向旋转并上升,将螺母从立柱2221的上端拆除,便可直接将压环2222取出;此时夹具220解除了对工件1的限位,可以将工件1从夹具220上取下,或者将工件1转动一定角度后固定于夹具220上进行剩余键槽13的拉削加工;
待工件1在夹具220上重新限位后,升降气缸232驱动升降台230、夹具220、工件1整体同步上移,同时输送气缸242的输出端缩回并驱动滑板241、升降台230、夹具220、工件1整体靠近滑座210,在升降台230位于定轴211上方后,升降气缸232驱动升降台230下降并复位,此时定轴211的上端依次穿过避让孔二231、避让孔三2211并***工件1的中心孔11内,中心孔11则与避让孔一2111连通,工件1的二次上料完成,最后提刀机构600为定位机构400送刀,进给机构500对拉刀300进给,并重复上述的拉削过程。
而工件1只需单次装夹,驱动组件110多次上移之前,先通过进给机构500调节拉刀300的进刀量,便可完成工件1上长度长且深度较深的同一键槽13加工,保证工件1上键槽13的加工精度。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式,而非用于限制本发明的保护范围,本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (10)
1.一种多次进给键槽拉床,其特征在于:所述拉床包括机架(100)、升降装置(200)、拉刀(300)、定位机构(400)以及进给机构(500),所述升降装置(200)滑移设置于所述机架(100)上并能够对工件(1)限位,所述机架(100)上设置有驱动所述升降装置(200)滑移的驱动组件(110);所述定位机构(400)设置于所述机架(100)上并用于对所述拉刀(300)限位,所述进给机构(500)设置于升降装置(200)上,且所述进给机构(500)能够调节所述拉刀(300)的进刀量。
2.根据权利要求1所述的拉床,其特征在于:工件(1)具有中心孔(11);所述升降装置(200)包括滑座(210)以及夹具(220),所述滑座(210)滑移连接于所述机架(100)上,且所述滑座(210)与所述驱动组件(110)连接,所述滑座(210)上设置有与所述中心孔(11)同轴心的定轴(211),所述定轴(211)能够伸入所述中心孔(11)内,所述定轴(211)内开设有避让孔一(2111),且所述避让孔一(2111)与所述中心孔(11)连通,所述避让孔一(2111)供所述拉刀(300)穿过并向下贯穿所述滑座(210);所述夹具(220)设置于所述滑座(210)上,所述夹具(220)能够对工件(1)限位以及解除对工件(1)的限位。
3.根据权利要求2所述的拉床,其特征在于:所述避让孔一(2111)的孔壁上开设有支撑面一(2112);所述进给机构(500)包括导向座(510)、进给板(520)、纵向驱动件(530)以及横向驱动件(540),所述导向座(510)滑移连接于所述滑座(210)上,所述导向座(510)内开设有导向孔(511),所述进给板(520)上具有滑移连接于所述导向孔(511)内的滑移部(521),所述进给板(520)具有支撑面二(522)、限位面(523),所述支撑面二(522)与所述支撑面一(2112)适配,所述限位面(523)能够与所述拉刀(300)的刀背(320)贴靠,所述纵向驱动件(530)设置于所述滑座(210)上,所述纵向驱动件(530)能够驱动导向座(510)、进给板(520)纵向滑移,使得所述支撑面一(2112)为所述进给板(520)导向,所述横向驱动件(540)能够驱动所述进给板(520)靠近及远离所述拉刀(300)。
4.根据权利要求3所述的拉床,其特征在于:所述纵向驱动件(530)包括设置于所述滑座(210)上的纵向驱动电机(531),所述纵向驱动电机(531)的输出端设置有丝杆二(532),所述导向座(510)上设置有丝杆套二(512),所述丝杆套二(512)与所述丝杆二(532)螺纹连接;所述横向驱动件(540)包括横向驱动气缸(541),所述横向驱动气缸(541)设置于所述导向座(510)上,所述横向驱动气缸(541)的输出端与所述滑移部(521)连接。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的拉床,其特征在于:所述升降装置(200)还包括升降台(230),所述升降台(230)位于所述滑座(210)与所述夹具(220)之间,所述升降台(230)与所述滑座(210)滑移连接,所述升降台(230)开设有供所述定轴(211)穿过的避让孔二(231),所述升降台(230)上设置有升降气缸(232),所述升降气缸(232)能够驱动所述升降台(230)靠近及远离所述定轴(211),所述夹具(220)设置于所述升降台(230)上,所述夹具(220)上开设有连通所述避让孔二(231)的避让孔三(2211),所述避让孔三(2211)供所述定轴(211)穿过。
6.根据权利要求5所述的拉床,其特征在于:所述夹具(220)包括底座(221)以及限位组件(222),所述底座(221)设置于所述升降台(230)上并供工件(1)放置,所述避让孔三(2211)开设于所述底座(221)上,所述限位组件(222)设置于所述底座(221)上并能够对工件(1)周向限位。
7.根据权利要求6所述的拉床,其特征在于:所述夹具(220)还包括设置于所述升降台(230)上的压紧气缸(223),所述压紧气缸(223)的输出端设置有横臂(2231),所述压紧气缸(223)的输出端能够控制所述横臂(2231)旋转并升降,使得所述横臂(2231)对工件(1)轴向限位。
8.根据权利要求5所述的拉床,其特征在于:所述升降装置(200)还包括设置于所述升降台(230)与所述滑座(210)之间的输送组件(240),所述输送组件(240)包括滑板(241)、输送气缸(242),所述滑板(241)滑移连接于滑座(210)上,所述输送气缸(242)设置于所述滑座(210)外侧,所述输送气缸(242)的输出端与所述滑板(241)连接,所述输送气缸(242)能够驱动所述滑板(241)、升降台(230)靠近及远离所述滑座(210)。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的拉床,其特征在于:所述定位机构(400)包括刀座(410)、定位气缸(420),所述刀座(410)设置于所述机架(100)上,所述刀座(410)开设有相连通的让位孔一(411)、引导孔一(412),所述让位孔一(411)供所述拉刀(300)***,所述刀座(410)内设置有对所述拉刀(300)下端限位的限位销(413),所述拉刀(300)的下端具有限位槽一(330),所述引导孔一(412)内滑移连接有插块一(414),所述插块一(414)上开设有与所述限位槽一(330)适配的定位槽一(4141),所述定位气缸(420)设置于所述刀座(410)上,所述定位气缸(420)的输出端与所述插块一(414)连接,所述拉刀(300)***所述让位孔一(411)后,所述插块一(414)能够***所述限位槽一(330)内。
10.根据权利要求1-4任意一项所述的拉床,其特征在于:所述拉床还包括提刀机构(600),所述提刀机构(600)包括滑动架(610)、驱动源(620)、支座(630)以及提刀气缸(640),所述滑动架(610)滑移连接于所述机架(100)上,所述驱动源(620)设置于所述机架(100)上方,所述驱动源(620)的输出端与所述滑动架(610)连接,且所述驱动源(620)能够驱动所述滑动架(610)靠近及远离所述定位机构(400);所述支座(630)设置于所述滑动架(610)上,所述支座(630)上开设有相连通的让位孔二(631)、引导孔二(632),所述让位孔二(631)供所述拉刀(300)的上端伸入,所述拉刀(300)的上端具有限位槽二(340),所述引导孔二(632)内滑移设置有插块二(633),所述插块二(633)上开设有与所述限位槽二(340)适配的定位槽二(6331),所述提刀气缸(640)设置于所述支座(630)上,所述提刀气缸(640)的输出端与所述插块二(633)连接,所述拉刀(300)上端伸入所述让位孔二(631)后,所述插块二(633)能够***所述限位槽二(340)内。
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- 2022-10-24 CN CN202211302010.1A patent/CN115446381B/zh active Active
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