CN102229050A

CN102229050A - 一种立方体工件六面全自动切削机床

Info

Publication number: CN102229050A
Application number: CN2011101751964A
Authority: CN
Inventors: 李万祥; 罗冠炜; 何玮; 李正禄
Original assignee: Lanzhou Jiaotong University
Current assignee: Lanzhou Jiaotong University
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2031-06-27
Also published as: CN102229050B

Abstract

本发明公开了一种立方体工件六面全自动切削机床，其包括装设于机架上的输送流水线，在所述输送流水线方向上依次装设上游切削装置、翻转装置以及下游切削装置；所述上游切削装置及下游切削装置分别包括用于夹紧所述工件的切削夹持机构，以及用于切削立方体工件顶面及两个相对侧面的切削机构；所述翻转装置包括用于夹紧工件的翻转夹持机构，以及用于将所述立方体工件翻转180度的翻转机构；所述工件经过上游切削装置切削上面及两相对侧面、经翻转装置翻转180度后，输送至所述下游切削装置，切削下面及两相对侧面。整个过程不用手工操作，生产效率相对现有手工加工大幅度提高，同时大大减轻了工人的劳动强度。

Description

一种立方体工件六面全自动切削机床

技术领域

本发明属于机床设计制造领域，尤其涉及一种立方体工件六面全自动切削机床。

背景技术

目前，对于立方体工件的切削加工，既上下左右前后六个面的铣削加工，现有的加工工序一般是先加工四个侧面：将工件放在手推小车上，向前推动小车，小车两边的转动锯片就会切去多余的工件材料，工件手动转动90度后，切削其余两侧面；加工完四个侧面后，将工件立起来，夹具体上下加紧，推动小车前进，分别加工上下两面。为了确保所需面足够平整，最后还要用滚刀铣表面。

上述传统的加工机器比较简单，只能加工某一道工序，整个操作过程都需要人的手动操作，劳动强度大，效率很底，工件精度很难保证；并且防尘系统差，对人身体健康影响很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有加工立方体工件六面的机床自动化程度差，工序多；进而提供一种立方体工件六面全自动切削机床。

为实现上述目的，本发明提供了一种立方体工件六面全自动切削机床，其包括装设于机架上的输送流水线，在所述输送流水线上依次装设上游切削装置、翻转装置以及下游切削装置；所述上游切削装置及下游切削装置分别包括切削夹持机构及切削机构，所述切削夹持机构用于夹紧所述工件，所述切削机构包括用于切削立方体工件顶面及两个相对侧面；所述翻转装置包括翻转夹持机构及翻转机构，所述翻转夹持机构用于夹紧工件，所述翻转机构用于将所述立方体工件翻转180度；所述工件经过上游切削装置切削上面及两相对侧面、经翻转装置翻转180度后，输送至所述下游切削装置，切削下面及两相对侧面。

所述下游切削装置与所述上游切削装置垂直布置。

所述上游切削装置和/或所述下游切削装置的切削机构包括用于铣削所述工件顶面的铣削装置以及锯削所述工件两相对侧面的锯削装置；所述铣削装置包括装设于所述切削装置前端的盘铣刀，其用于粗铣所述工件顶面；以及装设于所述切削装置后端的滚铣刀，用于精铣所述工件顶面；所述锯削装置包括装设于所述切削装置中部的锯刀，用于锯削所述工件的两相对侧面。

所述翻转夹持机构包括用于夹持所述工件的左夹持板及右夹持板，所述左夹持板与右夹持板分别固定连接于移动轴和主动转轴之一上，其板面平行设置；所述移动轴与所述主动转轴同轴设置，且所述移动轴相对所述主动转轴可轴向移动且不相互转动的连接；工件夹紧机构，其包括主动丝杠，所述主动丝杠与所述移动轴和/或主动转轴平行设置；连接板，其与所述主动丝杠配合的丝母固定连接，与所述移动轴轴承连接；主动丝杠转动带动固定连接于所述丝母上的连接板移动，所述连接板带动所述移动轴轴向移动，固定连接于所述移动轴上的所述左夹持板或右夹持板随之移动，左右夹持板之间的距离增大或缩小实现工件的松开或夹紧。

所述翻转机构包括所述主动转轴以及所述移动轴，所述主动转轴连接电机；所述主动转轴转动带动所述移动轴转动，固定连接于主动转轴以及所述移动轴上的所述左夹持板与右夹持板随之转动。

所述移动轴插入所述主动转轴的一端，所述主动转轴以及移动轴的连接段的侧面上设有轴向的导向键槽，轴向设置的导向键插入导向键槽，使所述移动轴相对所述主动转轴可轴向移动且不相互转动的连接。

所述主动转轴在与所述移动轴连接的一端设有方形槽，所述移动轴设有方形端部插入所述方形槽内，使所述移动轴相对所述主动转轴可轴向移动且不相互转动的连接。

本发明具有如下优点：

本发明的全自动切削机床，将六个表面的粗精加工在同一道工序中完成，并且应用了测控装置，既工件放到小车上时，通过检测装置检测到工件，小车前行过程中被夹紧，先粗铣工件的上表面，再加工工件前后两个侧面，再精铣上表面，然后通过检测装置检测小车到位后停止，翻转装置将工件夹紧并翻转180度，此时小车被送入下游切削装置处，继续加工工件的下底面及左右两侧面。整个过程不用手工操作，生产效率相对现有手工加工大幅度提高，同时大大减轻了工人的劳动强度。

附图说明

图1为本发明的立方体工件六面全自动切削机床的结构示意图；

图2为立方体工件六面全自动切削机床的翻转装置结构示意图。

图中附图标记表示为：

1-工件，2-切削夹持机构，3-盘铣刀，4-输送流水线，5-翻转装置，6-上游切削装置，7-下游切削装置，8-链条，9-小车，10-锯刀，11-滚铣刀，12-链轮，50-左支承座，51-中支承座，52-右支承座，53-移动轴，54-主动转轴，55-连接板，56-左夹持板，57-右夹持板，58-导向键，59-主动丝杠。

具体实施方式

以下将结合附图，使用以下实施例对本发明进行进一步阐述。

图1为本发明公开的立方体工件六面全自动切削机床，其包括装设于机架上的输送流水线4，本实施方式中，该输送流水线4包括，装设于机架上的链轮12和链条8以及放置于所述链条8上的小车9，所述小车用于放置工件1；电机通过链传动带动小车9沿所述输送流水线4前行。

在所述输送流水线4的方向上依次装设上游切削装置6、翻转装置5以及下游切削装置7；所述上游切削装置6及下游切削装置7分别包括切削夹持机构及切削机构，所述切削夹持机构用于夹紧所述工件，所述切削机构包括用于切削立方体工件顶面及两个相对侧面。所述下游切削装置7与所述上游切削装置6垂直布置。

所述上游切削装置6和/或所述下游切削装置7的切削机构包括用于铣削所述工件顶面的铣削装置以及锯削所述工件两相对侧面的锯削装置；所述铣削装置包括装设于所述切削装置前端的盘铣刀3，其用于粗铣所述工件顶面；以及装设于所述切削装置后端的滚铣刀11，用于精铣所述工件顶面；所述锯削装置包括装设于所述切削装置中部的锯刀10，用于锯削所述工件的两相对侧面。

所述翻转装置5包括翻转夹持机构及翻转机构，如图2所示。所述翻转夹持机构用于夹紧工件，所述翻转夹持机构包括用于夹持所述工件的左夹持板56及右夹持板57，所述左夹持板56与右夹持板57分别固定连接于移动轴53和主动转轴54之一上，其板面平行设置；所述移动轴53与所述主动转轴54同轴设置，且所述移动轴53相对所述主动转轴54可轴向移动且不相互转动的连接；工件夹紧机构，其包括主动丝杠59，所述主动丝杠59与所述移动轴53和/或主动转轴54平行设置；连接板55，其与所述主动丝杠59配合的丝母固定连接，与所述移动轴53轴承连接。

所述移动轴53和主动转轴54分别可转动连接于左支承座50、中支承座51、以及右支承座52上；所述主动转轴54穿设于所述右支承座52及中支承座51上，其穿设右支承座52的一端连接所述电机，穿设中支承座51的一端设有适于所述移动一端插入并轴向移动的圆形凹槽；所述移动轴53的另一端穿设于所述左支承座50上。所述主动转轴54以及移动轴53的连接段的侧面上设有轴向的导向键槽，导向键58插入导向键槽，使所述移动轴53相对所述主动转轴54可轴向移动且不相互转动的连接。

作为一种可选择的实施方式，所述主动转轴54还可以在与所述移动轴53连接的一端设有方形槽，所述移动轴53设有方形端部插入所述方形槽内，使所述移动轴53相对所述主动转轴54可轴向移动且不相互转动的连接。

所述翻转机构用于将所述立方体工件翻转；其包括所述主动转轴54以及所述移动轴53。所述主动转轴54连接一个正反转电机。

所述上游切削装置及下游切削装置的机架底部两侧设有排料装置。

所述翻转装置5的工作过程为：

左夹持板56和右夹持板57夹持所述上游切削装置加工后的工件，连接所述主动丝杠59的电机启动，其带动固定连接于所述丝母上的连接板55移动，所述连接板55带动所述移动轴53轴向移动，固定连接于所述移动轴53上的所述左夹持板56随之移动，左右夹持板之间的距离缩小实现工件夹紧，由于丝杠梯形螺纹螺距较小，故夹紧动作缓慢，可保证工件不被夹碎，当右夹持板57弹簧钢板变形达到一定程度时，由控制系统传感器检测到已经夹紧，自动切断主动丝杠59的转动力。此时主动转轴54连接的电动机启动，所述主动转轴54带动所述移动轴53转动，固定连接于主动转轴54以及所述移动轴53上的所述左夹持板56与右夹持板57随之转动实现工件的翻转，并自动保证在翻转过程中准确、平稳、可靠的基本要求。再次通过控制系统检测工件是否按照预期被放入到小车固定位置。达到符合要求时，翻转动力停止；夹持动力开始启动，松开夹持板到固定位置，再次由翻转动力带动翻转体回到初始位置，等待执行下一次重复运动。

本发明的立方体工件六面全自动切削机床的整个工作过程为：

工件1放置在输送流水线4的小车9上，通过检测装置检测到工件1，小车9前行过程中被所述切削夹持机构2沿垂直于所述输送流水线4的方向夹紧，先用盘铣刀3粗铣工件的顶面（即工件上表面），小车继续前行，锯刀10加工工件前后两个侧面（即平行于所述输送流水线4的两相对侧面），再用滚刀11精铣上表面，通过检测装置检测小车到位后，小车停止，所述翻转机构5将工件经过夹持机构夹紧并经过翻转机构翻转180度，送至与上游切削装置垂直设置的下游切削装置处，此时小车沿与原路线成90度的方向运动，下游切削装置与所述上游切削装置的机构设置位置一致，继续加工所述工件的顶面（即工件下表面）以及加工左右两侧面（即平行于所述输送流水线4的两相对侧面），加工方法与前者相同，只是根据工件尺寸机床外形大小有变化而已。

虽然本发明已经通过具体实施方式对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。

Claims

1.一种立方体工件六面全自动切削机床，其包括装设于机架上的输送流水线（4），其特征在于：

在所述输送流水线（4）上依次装设上游切削装置（6）、翻转装置（5）以及下游切削装置（7）；所述上游切削装置（6）及下游切削装置（7）分别包括切削夹持机构及切削机构，所述切削夹持机构用于夹紧所述工件，所述切削机构包括用于切削立方体工件顶面及两个相对侧面；所述翻转装置（5）包括翻转夹持机构及翻转机构，所述翻转夹持机构用于夹紧工件，所述翻转机构用于将所述立方体工件翻转180度；

所述工件经过上游切削装置（6）切削上面及两相对侧面、经翻转装置（5）翻转180度后，输送至所述下游切削装置（7），切削下面及两相对侧面。

2.根据权利要求1所述的立方体工件六面全自动切削机床，其特征在于：

所述下游切削装置（7）与所述上游切削装置（6）垂直布置。

3.根据权利要求1或2所述的立方体工件六面全自动切削机床，其特征在于：

所述上游切削装置（6）和/或所述下游切削装置（7）的切削机构包括用于铣削所述工件顶面的铣削装置以及锯削所述工件两相对侧面的锯削装置；

所述铣削装置包括装设于所述切削装置前端的盘铣刀（3），其用于粗铣所述工件顶面；以及装设于所述切削装置后端的滚铣刀（11），用于精铣所述工件顶面；

所述锯削装置包括装设于所述切削装置中部的锯刀（10），用于锯削所述工件的两相对侧面。

4.根据权利要求1-3任一所述的立方体工件六面全自动切削机床，其特征在于：所述翻转夹持机构包括用于夹持所述工件的左夹持板（56）及右夹持板（57），所述左夹持板（56）与右夹持板（57）分别固定连接于移动轴（53）和主动转轴（54）之一上，其板面平行设置；所述移动轴（53）与所述主动转轴（54）同轴设置，且所述移动轴（53）相对所述主动转轴（54）可轴向移动且不相互转动的连接；

工件夹紧机构，其包括主动丝杠（59），所述主动丝杠（59）与所述移动轴（53）和/或主动转轴（54）平行设置；连接板（55），其与所述主动丝杠（59）配合的丝母固定连接，与所述移动轴（53）轴承连接；

主动丝杠（59）转动带动固定连接于所述丝母上的连接板（55）移动，所述连接板（55）带动所述移动轴（53）轴向移动，固定连接于所述移动轴（53）上的所述左夹持板（56）或右夹持板（57）随之移动，左右夹持板之间的距离增大或缩小实现工件的松开或夹紧。

5.根据权利要求4所述的立方体工件六面全自动切削机床，其特征在于：

所述翻转机构包括所述主动转轴（54）以及所述移动轴（53），所述主动转轴（54）连接电机；

所述主动转轴（54）转动带动所述移动轴（53）转动，固定连接于主动转轴（54）以及所述移动轴（53）上的所述左夹持板（56）与右夹持板（57）随之转动。

6.根据权利要求4所述的立方体工件六面全自动切削机床，其特征在于：

所述移动轴（53）插入所述主动转轴（54）的一端，所述主动转轴（54）以及移动轴（53）的连接段的侧面上设有轴向的导向键槽，轴向设置的导向键（58）插入导向键槽，使所述移动轴（53）相对所述主动转轴（54）可轴向移动且不相互转动的连接。

7.根据权利要求4所述的立方体工件六面全自动切削机床，其特征在于：

所述主动转轴（54）在与所述移动轴（53）连接的一端设有方形槽，所述移动轴（53）设有方形端部插入所述方形槽内，使所述移动轴（53）相对所述主动转轴（54）可轴向移动且不相互转动的连接。