CN101698238A - 导管加工车床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导管加工车床，包括主轴箱、夹头、尾座、主刀架、次刀架和次刀架驱动液压缸，次刀架驱动液压缸固定设置在主轴箱上，主轴箱上设置斜向下的轨道，次刀架设置在轨道上并由次刀架驱动液压缸驱动沿轨道单自由度滑动，次刀架上沿夹头中心线设置至少两把车刀，车刀的刀尖斜向下指向夹头的中心线；主刀架上沿夹头中心线设置至少两把车刀。本发明采用在主轴箱上增设次刀架和车刀，对摩托车发动机的进排气导管进刀切槽加工，主刀架上安装的车刀对进气导管纵向进刀切削，达到加工件只需装夹一次便可全部一次加工成型，大大提高了工作效率，节约加工成本。同时加工件自动上料装夹，自动弹出下料，整个加工实现全自动化操作。

Description

导管加工车床

技术领域

本发明涉及一种机加工设备，尤其涉及一种适用摩托车进排气导管精加工的导管加工车床。

背景技术

125导管被普遍用作摩托车发动机的进排气管，其制造工艺主要包括三大部分：一、采用粉末制品液压机压制金属粉末，形成125导管的模型；二、将125导管的模型加热烧制，使其压制的冶金粉末融合；三、进行金属切削加工。

现有技术中，进气导管加工采用C616车床和微型车床CH300型等设备进行加工，共需要9道加工工序才能完成，仅加工头部就需要三道工序，需3个操作人员，加工设备3台。这种加工方式主要存在如下不足：一、所需加工设备多，操作人员多，设备投资和人工成本高；二、同一加工件采用不同工位多道加工工序，降低了进气导管的同心度；三、上加工件或下加工件依靠人工操作，生产效率低。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种既可一次加工成型，节约加工成本，提高效率，又可实现自动上料和下料的导管加工车床。

本发明提供的导管加工车床包括车身、主轴箱、夹头、尾座、溜板、主刀架、次刀架和次刀架驱动液压缸；所述次刀架驱动液压缸固定设置在主轴箱上，主轴箱上设置斜向下的轨道，所述次刀架设置在轨道上并由次刀架驱动液压缸驱动沿轨道单自由度滑动；所述次刀架上沿夹头中心线设置至少两把车刀，车刀的刀尖斜向下指向夹头的中心线；所述主刀架上沿夹头中心线设置至少两把车刀。

进一步，所述次刀架上设置两把车刀，主刀架上设置三把车刀；

进一步，还包括自动上料机构，所述自动上料机构包括上料斗、固定设置在车身上的支撑架、上料梭槽和工件定位板；所述工件定位板以可沿夹头中心线垂直滑动和与夹头中心线平行的转轴转动的方式设置在支撑架上，工件定位板设置有工件定位槽；所述上料斗由电机驱动，内圆上设置向上的螺旋送料槽，螺旋送料槽的出口与上料梭槽的进口连通，所述上料梭槽的出口位于工件定位槽的上方并与工件定位槽对应；

进一步，还包括自动下料机构，所述自动下料机构包括设置在夹头内的复位弹簧、螺杆和推料杆，所述复位弹簧套在螺杆上，螺杆一端与推料杆固定连接，另一端沿夹头的轴线向内间隙穿过夹头内设置的固定板，在穿出端旋套锁紧螺母，所述复位弹簧一端压在夹头内的固定板上，另一端压在推料杆上；

进一步，自动上料机构还包括导向筒、横移液压缸和转动液压缸，所述导向筒铰接在支撑架上，工件定位板安装在导向筒内并由横移液压缸驱动在导向筒内单自由度滑动；所述转动液压缸的缸座固定设置在支撑架上，转动液压缸的活塞杆铰接在导向筒上；

进一步，所述导向筒与主刀架对称设置在夹头的中心线两侧；

进一步，所述上料斗的底部呈中间高周边低的锥形结构；

进一步，在主刀架、次刀架、尾座和工件定位板的行程端部均设有行程开关，所述行程开关的信号输出端接入PLC控制器；

进一步，所述驱动夹头夹紧的夹头液压缸、驱动夹头转动的电机、驱动上料斗转动的电机、主刀架驱动液压缸、次刀架驱动液压缸、驱动尾座的液压缸、横移液压缸和转动液压缸均由PLC控制器控制。

本发明的有益效果：本发明的导管加工车床采用在主轴箱上增设次刀架，次刀架上安装两把车刀，可同时对摩托车发动机的导管进刀切槽加工，主刀架上安装三把车刀，可同时对摩托车发动机的导管纵向进刀切削，达到加工件只需装夹一次便可全部一次加工成型，大大提高了工作效率，节约加工成本。本发明还采用自动上料机构和自动下料机构，实现加工件自动上料装夹，加工后的加工件自动弹出下料，整个加工实现全自动化操作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为工件定位板的结构示意图；

图3为自动下料机构安装在夹头内的剖面视图；

图4为上料斗的结构示意图；

图5为导管加工的结构示意图。

附图中的附图标记所代表的结构如下：

1-车身  2-主轴箱  3-夹头  4-尾座  5-溜板  6-主刀架7-次刀架  8-次刀架驱动液压缸  9-轨道  10-自动上料机构  11-上料斗12-上料梭槽  13-工件定位板  14-螺旋送料槽  15-复位弹簧  16-螺杆17-推料杆  18-导向套  19-锁紧螺母  20-双头螺母  21-导向筒22-转动液压缸  23-连接板  24-横移液压缸  25-固定板  26-顶尖27-工件定位槽  28-定位套

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

图1为本发明的结构示意图，图2为工件定位板的结构示意图，如图所示：导管加工车床包括车身1、主轴箱2、夹头3、尾座4、溜板5、主刀架6、次刀架7、次刀架驱动液压缸8、自动上料机构10和自动下料机构。次刀架驱动液压缸8固定设置在主轴箱2上，主轴箱2上设置斜向下的轨道9，次刀架7安装在轨道9上并由次刀架驱动液压缸8的活塞杆推动沿轨道9单自由度滑动；次刀架7上沿夹头3中心线设置至少两把车刀，车刀的刀尖斜向下指向夹头3的中心线。主刀架6上沿夹头3中心线设置至少两把车刀。本实施例中，次刀架7上设置两把车刀，主刀架6上设置三把车刀，以方便对摩托车发动机的进排气导管同时进行加工。

自动上料机构10包括上料斗11、上料梭槽12、工件定位板13、固定设置在主轴箱2上的支撑架23、导向筒21、横移液压缸24和转动液压缸22。导向筒21的顶部通过铰链轴铰接在支撑架23上，工件定位板13的前端设有工件定位槽27，工件定位板13安装在导向筒21内且工件定位槽27靠近夹头3的中心线，工件定位板13的尾部与横移液压缸24的活塞杆连接，并由横移液压缸24驱动可在导向筒21内单自由度滑动。转动液压缸22的缸座固定设置在支撑架23上，转动液压缸22的活塞杆铰接在导向筒21上。上料斗11由电机驱动，内圆上设置向上的螺旋送料槽14，螺旋送料槽14的出口与上料梭槽12的进口连通，上料梭槽12的出口位于工件定位槽27的上方并与工件定位槽27对应。本实施例中，导向筒21与主刀架6对称设置在夹头3的中心线两侧，使自动上料机构10布局更合理。

图3为自动下料机构安装在夹头内的剖面视图，如图所示：自动下料机构包括设置在夹头3内的复位弹簧15、螺杆16、推料杆17、双头螺母20、导向套18和定位套28。夹头3内设置的固定板25上设置有内螺纹孔，双头螺母20一端旋套在固定板25上，定位套28旋套在双头螺母20的另一端；复位弹簧15设置在导向套18和螺杆16之间，螺杆16的一端与推料杆17通过螺钉固定连接，另一端和导向套18一起沿夹头3的轴线向内依次间隙穿过双头螺母20和固定板25，在螺杆16的穿出端旋套锁紧螺母19，导向套18的大头端被定位在双头螺母20和定位套28之间；推料杆17位于夹头3的夹口端部；复位弹簧15的一端压在导向套18的内孔端部，另一端压在推料杆17的端部。

图4为上料斗的结构示意图，如图所示：上料斗11的底部呈中间高周边低的锥形结构，在上料斗11的内圆壁上设置向上的螺旋送料槽14。上料斗11内装入进气导管时，电机带动上料斗11转动，进气或排气导管在离心力的作用下，大头向外，小头向内，逐渐向上料斗11底部周边滑动，并逐渐滚入螺旋送料槽14上，由螺旋送料槽14的出口送入上料梭槽12内。

在主刀架6、次刀架7、尾座4和工件定位板13的行程端部均设有行程开关，行程开关的信号输出端接入PLC控制器，以便控制主刀架6、次刀架7、尾座4和工件定位板13的移动距离。驱动夹头夹紧的夹头液压缸、驱动夹头转动的电机、驱动上料斗转动的电机、主刀架驱动液压缸、驱动尾座的液压缸、次刀架驱动液压缸、横移液压缸和转动液压缸均由PLC控制器控制，可通过编程精确控制各个动力元件的动作顺序和动作时间，可实现整个加工过程全自动化。

使用该导管加工车床进行导管加工时，按如下工作顺序进行。

在上料斗11内加入一定数量的待加工的进气或排气导管。开启控制开关，电机带动上料斗11转动，待加工的进气或排气导管在离心力的作用下，由上料斗11的底部逐渐旋滚入螺旋送料槽14上，并由螺旋送料槽14的出口送入上料梭槽12内，经上料梭槽12导向，由上向下滚入工件定位板13的工件定位槽27内，由PLC控制器控制并自动驱动横移液压缸24，横移液压缸24动作驱动工件定位板13沿导向筒21向前滑动，当工件定位槽27带着导管移动到夹头3中心线位置时，行程开关感应，横移液压缸24停止；驱动尾座的液压缸的作用，推动尾座前进，顶尖26顶着导管的中心定位孔并推动进气导管进入夹头3内，与此同时弹簧被压缩；驱动夹头夹紧的夹头液压缸动作，夹头夹紧导管；转动液压缸动作，导向筒21绕与支撑架23连接的转轴旋转，工件定位槽27向下倾斜并脱离导管；横移液压缸24再次动作，横移液压缸24的活塞杆缩回并带动工件定位板13缩回，整个自动上料安装定位结束。

次刀架驱动液压缸8动作，次刀架7沿轨道9下滑，次刀架7的车刀靠近导管，此时夹头由电机驱动旋转，次刀架7的两把车刀进刀对导管上的A和B段同时进行切槽加工(如图5所示)，加工完后，次刀架7由次刀架驱动液压缸8驱动退回；主刀架驱动液压缸动作，推动主刀架6前进，主刀架6的三把车刀对导管上的C、D和E段同时进行纵向进刀切削(如图5所示)，加工完后，主刀架驱动液压缸再次动作，主刀架6缩回；驱动夹头3转动的电机停止，整个自动加工结束。

驱动尾座的液压缸作用，推动尾座缩回，顶尖26脱离导管；驱动夹头夹紧的夹头液压缸动作，夹头3向外缩回；复位弹簧复位，导管被弹出。导管自动下料完后。接着第二个进气或排气导管进入上料梭槽12，继续下一个加工。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种导管加工车床，包括车身(1)、主轴箱(2)、夹头(3)、尾座(4)、溜板(5)和主刀架(6)；其特征在于：还包括次刀架(7)和次刀架驱动液压缸(8)；所述次刀架驱动液压缸(8)固定设置在主轴箱(2)上，主轴箱(2)上设置斜向下的轨道(9)，所述次刀架(7)设置在轨道(9)上并由次刀架驱动液压缸(8)驱动沿轨道(9)单自由度滑动；所述次刀架(7)上沿夹头(3)中心线设置至少两把车刀，车刀的刀尖斜向下指向夹头(3)的中心线；所述主刀架(6)上沿夹头(3)中心线设置至少两把车刀。

2.根据权利要求1所述的导管加工车床，其特征在于：所述次刀架(7)上设置两把车刀，主刀架(6)上设置三把车刀。

3.根据权利要求1或2所述的导管加工车床，其特征在于：还包括自动上料机构(10)，所述自动上料机构(10)包括上料斗(11)、固定设置在车身(1)上的支撑架(23)、上料梭槽(12)和工件定位板(13)；所述工件定位板(13)以可沿夹头中心线垂直滑动和与夹头中心线平行的转轴转动的方式设置在支撑架(23)上，工件定位板(13)设置有工件定位槽(27)；所述上料斗(11)由电机驱动，内圆上设置向上的螺旋送料槽(14)，螺旋送料槽(14)的出口与上料梭槽(12)的进口连通，所述上料梭槽(12)的出口位于工件定位槽(27)的上方并与工件定位槽(27)对应。

4.根据权利要求3所述的导管加工车床，其特征在于：还包括自动下料机构，所述自动下料机构包括设置在夹头(3)内的复位弹簧(15)、螺杆(16)和推料杆(17)，所述复位弹簧(15)套在螺杆(16)上，螺杆(16)一端与推料杆(17)固定连接，另一端沿夹头(3)的轴线向内间隙穿过夹头(3)内设置的固定板(25)，在穿出端旋套锁紧螺母(19)，所述复位弹簧(15)一端压在夹头(3)内的固定板(25)上，另一端压在推料杆(17)上。

5.根据权利要求4所述的导管加工车床，其特征在于：自动上料机构(10)还包括导向筒(21)、横移液压缸(24)和转动液压缸(22)，所述导向筒(21)铰接在支撑架(23)上，工件定位板(13)安装在导向筒(21)内并由横移液压缸(24)驱动在导向筒(21)内单自由度滑动；所述转动液压缸(22)的缸座固定设置在支撑架(23)上，转动液压缸(22)的活塞杆铰接在导向筒(21)上。

6.根据权利要求5所述的导管加工车床，其特征在于：所述导向筒(21)与主刀架(6)对称设置在夹头(3)的中心线的两侧。

7.根据权利要求6所述的导管加工车床，其特征在于：所述上料斗(11)的底部呈中间高周边低的锥形结构。

8.根据权利要求7所述的导管加工车床，其特征在于：在主刀架(6)、次刀架(7)、尾座(4)和工件定位板(13)的行程端部均设有行程开关，所述行程开关的信号输出端接入PLC控制器。

9.根据权利要求8所述的导管加工车床，其特征在于：所述驱动夹头夹紧的夹头液压缸、驱动夹头转动的电机、驱动上料斗(11)转动的电机、主刀架驱动液压缸、次刀架驱动液压缸(8)、驱动尾座的液压缸、横移液压缸(24)和转动液压缸(22)均由PLC控制器控制。

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