專利名稱：一種加工車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬切削機(jī)床，特別是涉及一種加工氣門類工件的數(shù)控車 床。
背景技術(shù)：
汽車行業(yè)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用氣門的加工要求比較高。由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)屬于精密配合 的部件，因此其對(duì)氣門的加工精度、表面粗糙度都有嚴(yán)格的要求，不僅如此，隨著汽車工業(yè) 的迅猛發(fā)展，越來越多的氣門生產(chǎn)廠家對(duì)氣門生產(chǎn)的效率要求越來越高。傳統(tǒng)的氣門加工 車床通常是一人操作一臺(tái)機(jī)床，工件的上下料及收集采用手動(dòng)的方式，這樣不僅大大影響 生產(chǎn)效率，而且工件的加工精度很難保證。隨著自動(dòng)化技術(shù)的提高，采用工件自動(dòng)上下料， 并自動(dòng)收集工件是提高生產(chǎn)效率的有效途徑。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種加工精度高、生產(chǎn)效率高的新 型車床。本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種加工車床，包括床身、水平安裝在 床身上的主軸箱、設(shè)在床身上的進(jìn)給系統(tǒng)，主軸的前端設(shè)有彈簧夾頭，其后端設(shè)有用于鎖緊 彈簧夾頭的中空液壓回轉(zhuǎn)油缸，其特征是所述床身為斜床身；刀架設(shè)置在進(jìn)給系統(tǒng)的滑 板上，其位于主軸軸線的后部，刀架的側(cè)面固定連接有工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)；主軸箱的上部連接有 一直角連接板，其側(cè)面固定有另一連接板，用于上料的機(jī)械手與直角連接板的立板連接，上 料道傾斜地與側(cè)面的連接板固定連接，其下端設(shè)有分料器，分料器的下方設(shè)有接受工件并 帶動(dòng)其擺動(dòng)至預(yù)定工位的擺臂；在主軸的后部設(shè)有工件頂出機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型在進(jìn)行機(jī)加工時(shí)，是通過上料道進(jìn)行上料，并由其下端的分料器將待 加工工件分配給擺臂，擺臂夾持并帶動(dòng)工件擺動(dòng)至預(yù)定工位后，由機(jī)械手將工件送至機(jī)床 主軸的彈簧夾頭的正前方，然后由工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)把工件推進(jìn)彈簧夾頭，在液壓回轉(zhuǎn)油缸的 作用下工件被夾緊后，工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)退回，完成上料，隨后進(jìn)入工件加工程序。工件加工完 成后，主軸的彈簧夾頭松開，設(shè)在主軸后部的工件頂出機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將工件頂出，完成下料。所述的工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括氣缸和與氣缸桿頭部連接的定位軸。通過氣缸帶動(dòng)定位 軸動(dòng)作，從而將工件推進(jìn)彈簧夾頭。所述工件頂出機(jī)構(gòu)包括設(shè)在主軸孔內(nèi)可軸向移動(dòng)的頂桿和設(shè)在頂桿后部的氣缸， 頂桿上設(shè)有用于復(fù)位的彈簧。頂桿在其后部的氣缸的作用力下向前動(dòng)作將工件頂出，并在 復(fù)位彈簧的作用下復(fù)位。為解決工件夾緊后懸伸長(zhǎng)，車削時(shí)宜變形、振動(dòng)等問題，本實(shí)用新型在床身上設(shè)有 用于支撐工件的輔助支撐裝置。所述輔助支撐裝置包括可繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂，搖臂的另一端設(shè)有滾輪，搖臂的下 部設(shè)有與其連接的液壓缸。[0010]所述機(jī)械手由一擺動(dòng)氣缸和一伸縮氣缸控制。本實(shí)用新型的有益效果是由于本實(shí)用新型的工件采用自動(dòng)上下料的方式，因此 可大幅度提高生產(chǎn)效率，工件的加工精度高；由于采用了斜床身結(jié)構(gòu)，床身導(dǎo)軌面與水平面 呈一定的角度，不僅有利于排屑，而且該種結(jié)構(gòu)形式的床身有利于提高床身的剛度；其次， 由于設(shè)置了輔助支撐裝置，解決了工件夾緊后懸伸長(zhǎng)，車削時(shí)宜變形、振動(dòng)的問題，提高了 工件的加工精度。因此，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其加工精度高，生產(chǎn)效率高。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的左視示意圖；圖3是圖2的左視示意圖；圖4是圖3中的P-P向示意圖；圖5是主軸箱部分的剖視示意圖；圖6是工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)的示意圖；圖7是圖6中的A-A向示意圖；圖8是帶有輔助支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、主軸箱，2、上料道，3、連接板，4、直角連接板，5、伸縮氣缸，6、機(jī)械手，7、分 料器，8、工件，9、擺臂，10、轉(zhuǎn)軸，11、氣缸，12、連接板，13、擺動(dòng)氣缸，14、刀架，15、彈簧，16、 整體防護(hù)罩，17、床座，18、拖板，19、滾珠絲杠副，20、滑板，21、導(dǎo)軌，22、床身，23、導(dǎo)軌，24、 滾珠絲杠副，25、氣缸，26、頂桿，27、中空液壓回轉(zhuǎn)油缸，28、彈簧夾頭，29、工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)， 30、連接板，31、定位軸，32、氣缸，33、搖臂，34、滾輪，35、輔助支撐裝置，36、液壓缸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明如附圖1-圖7所示，一種加工車床，包括床座17、床身22、主軸箱1、進(jìn)給系統(tǒng)和上下料系統(tǒng)。其中，上下料系統(tǒng)包括上料道2、機(jī)械手6、分料器7、擺臂9、工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)29、 工件頂出機(jī)構(gòu)。床身22安裝在床座17上，為斜床身，其上設(shè)有與水平面相傾斜的Z向?qū)к?21，導(dǎo)軌21可與水平面呈30°、45°、60°等的角度，考慮到整機(jī)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌21與水平面最 好呈45°的角度。主軸箱1水平安裝在床身22上，主軸的前端設(shè)有彈簧夾頭28，其后端設(shè) 有用于鎖緊彈簧夾頭28的中空液壓回轉(zhuǎn)油缸27，主軸箱1的結(jié)構(gòu)采用已有技術(shù)。工件頂出 機(jī)構(gòu)設(shè)在主軸的后部，其包括設(shè)在主軸孔內(nèi)可軸向移動(dòng)的頂桿26和設(shè)在頂桿26后部的氣 缸25，頂桿26上設(shè)有用于復(fù)位的彈簧15。主軸箱1的上部固定連接有直角連接板4，在其 側(cè)面固定有連接板3，機(jī)械手6固定連接在直角連接板4的立板上，其由擺動(dòng)氣缸13和伸縮 氣缸5控制。上料道2傾斜地固定在連接板3上，其有兩根平行設(shè)置的軌道，工件可沿軌道 下滑。分料器7設(shè)在上料道2的下端，在分料器7的下方設(shè)有擺臂9，擺臂9的一端與氣缸 11的缸桿連接，氣缸11的尾部通過連接板與固定在主軸箱1側(cè)面的連接板12連接，擺臂9 的另一端帶有可夾持工件的夾頭，在氣缸11的帶動(dòng)下，擺臂9可繞轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸10設(shè) 在與主軸箱1固聯(lián)的一連接板上。進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)在床身22上，包括拖板18、滑板20，拖板18 滑設(shè)在導(dǎo)軌21上，由設(shè)在其下部的滾珠絲杠副19帶動(dòng)其移動(dòng)；滑板20滑設(shè)在橫向?qū)к?3上，導(dǎo)軌23固定在拖板18上，滑板20由設(shè)在其下部的滾珠絲杠副24帶動(dòng)其移動(dòng)；八工位 臥式刀架14固定在滑板20上，其位于主軸軸線的后部，為后置式刀架，刀架14的側(cè)面帶有 凹臺(tái)，工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)29通過連接板30安裝在凹臺(tái)處，所述工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)29包括氣缸32和 與氣缸桿頭部連接的定位軸31 ；整體防護(hù)罩16與床座17連接。本實(shí)用新型的工作過程是將工件8放入上料道2，由于重力作用工件8滑向下端 的分料器7，根據(jù)上料指令，兩路程序同時(shí)進(jìn)行。第一路上料時(shí)，機(jī)械手6伸出，把工件8放 置在機(jī)床主軸彈簧夾頭28的正前方，與主軸同心，工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)29的定位軸31在氣缸32 的作用下把工件8推進(jìn)彈簧夾頭28，在推進(jìn)的過程中，到達(dá)預(yù)設(shè)點(diǎn)后，機(jī)械手6縮回，工件推 進(jìn)機(jī)構(gòu)29繼續(xù)把工件推入到定位點(diǎn)，工件被夾緊后，定位軸31在氣缸32的控制下退回，完 成上料，隨后進(jìn)入工件加工程序。第二路分料器7每次分配一個(gè)工件給擺臂9，擺臂9每 次接到一個(gè)工件后由氣缸11帶動(dòng)，擺動(dòng)60度后放置在水平位置。如附圖1所示，機(jī)械手6 有兩個(gè)氣缸控制擺動(dòng)氣缸13和伸縮氣缸5，上料時(shí)由系統(tǒng)控制先由機(jī)械手6把工件送到 主軸位置且工件被主軸彈簧夾頭28夾緊后，機(jī)械手6回到縮回狀態(tài)，擺動(dòng)到擺臂擺正的工 件方向，機(jī)械手6伸出，靠機(jī)械手6本身的彈性機(jī)構(gòu)抓緊工件，機(jī)械手6縮回，再擺動(dòng)到機(jī)床 的主軸上方等候系統(tǒng)的下一次上料指令。工件加工完成后，主軸頭的彈簧夾頭28松開，與 此同時(shí)氣缸25對(duì)頂桿26有一個(gè)作用力使工件被頂出，完成下料。為解決工件夾緊后懸伸長(zhǎng)，車削時(shí)宜變形、振動(dòng)的問題，本實(shí)用新型還可在床身上 設(shè)置輔助支撐裝置35，如附圖8所示，其包括搖臂33，搖臂33的一端可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其另一端 設(shè)有滾輪34，搖臂33的下部設(shè)有與其連接的液壓缸36。在液壓缸36的作用下，滾輪34被 頂起與工件接觸并對(duì)工件提供設(shè)定的壓緊力，防止工件震動(dòng)。以上動(dòng)作由PLC程序根據(jù)電氣信號(hào)統(tǒng)一控制并協(xié)調(diào)，自動(dòng)化程度高。本實(shí)用新型的其他部分采用已有技術(shù)，這里不再贅述。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，整機(jī)剛性高，加工精度高，且自動(dòng)化程度高，提高了生產(chǎn)率， 可適應(yīng)各種氣門的車削加工，在技術(shù)及性能上可以替代進(jìn)口設(shè)備，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益 方面都具有積極的意義。上述實(shí)施例僅作為對(duì)本實(shí)用新型的說明，并非對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求一種加工車床，包括床身(22)、水平安裝在床身(22)上的主軸箱(1)、設(shè)在床身(22)上的進(jìn)給系統(tǒng)，主軸的前端設(shè)有彈簧夾頭(28)，其后端設(shè)有用于鎖緊彈簧夾頭(28)的中空液壓回轉(zhuǎn)油缸(27)，其特征是所述床身(22)為斜床身；刀架(14)設(shè)置在進(jìn)給系統(tǒng)的滑板(20)上，其位于主軸軸線的后部，刀架(14)的側(cè)面固定連接有工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)(29)；主軸箱(1)的上部連接有直角連接板(4)，其側(cè)面固定有連接板(3)，用于上料的機(jī)械手(6)與直角連接板(4)的立板連接，上料道(2)傾斜地與連接板(3)固定連接，其下端設(shè)有分料器(7)，分料器(7)的下方設(shè)有接受工件并帶動(dòng)其擺動(dòng)至預(yù)定工位的擺臂(9)；在主軸的后部設(shè)有工件頂出機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工車床，其特征是所述工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)(29)包括氣缸(32) 和與氣缸桿頭部連接的定位軸(31)。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的加工車床，其特征是所述工件頂出機(jī)構(gòu)包括設(shè)在主軸孔內(nèi)可 軸向移動(dòng)的頂桿(26)和設(shè)在頂桿(26)后部的氣缸(25)，頂桿(26)上設(shè)有用于復(fù)位的彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的加工車床，其特征是床身(22)上設(shè)有用于支撐工 件的輔助支撐裝置(35)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加工車床，其特征是所述輔助支撐裝置(35)包括可繞一端 轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂(33)，搖臂(33)的另一端設(shè)有滾輪(34)，搖臂(33)的下部設(shè)有與其連接的液 壓缸(36)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工車床，其特征是所述機(jī)械手(6)由擺動(dòng)氣缸(13)和伸 縮氣缸(5)控制。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種加工車床，是一種加工氣門類工件的數(shù)控車床。其采用斜床身，利用彈簧夾頭夾持工件，并通過中空的液壓回轉(zhuǎn)油缸鎖緊彈簧夾頭，在刀架的側(cè)面設(shè)有工件推進(jìn)機(jī)構(gòu)，還設(shè)有用于上料的機(jī)械手及上料道和分料器，在分料器的下方設(shè)有接受工件并帶動(dòng)其擺動(dòng)至預(yù)定工位的擺臂；在主軸的后部設(shè)有工件頂出機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，整機(jī)剛性高，加工精度高，且自動(dòng)化程度高，可大大提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23B15/00GK201586749SQ20092028027
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者劉新海, 李建海, 石業(yè)平, 辛立福 申請(qǐng)人:濟(jì)南一機(jī)床集團(tuán)有限公司