CN102886532A - 一种高效的半自动车床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效的半自动车床，包括床身、车头箱中的主轴、尾架、设于车头箱和尾架之间的拖板和固定于拖板上的刀架，其特征是，所述仪表车床还包括操作系统和用于推动拖板位移的液压系统，所述拖板包括相对于主轴为横向的上拖板和纵向的下拖板，所述仪表车床设有位于主轴两侧的两组拖板，所述尾架设有液压系统推动的带有夹紧装置的中心轴与主轴中心轴重叠的尾架芯轴。本发明提供了一种加工效率高，加工精度稳定，所需操作人员少的仪表车床。

Description

一种高效的半自动车床

技术领域

本发明涉及一种车床，尤其是涉及一种仪表车床。

背景技术

目前的仪表车床由于采用手推式进刀，弹簧夹头快速夹紧，电动机直接带动主轴，纵横向定位控制车削，顶针式限位装置，能加工外圆、内圆、切断、端面、割槽、车锥度、钻孔、铰孔、攻螺纹、铣削、磨削等功能，可对单一固定种类的工件与外型进行连续加工，可比普通车床提高工效10倍以上。广泛用于电器、紧固件、汽车、摩托车配件、仪器仪表、五金电器、文教用品、影视器材、机电产品、水暖管件、阀门、轴承套圈、轴类等小型工件的生产加工，是五金机械加工行业最理想的高效率设备。特别适用于大批量、小零件的加工。可代替其他高档昂贵的机床，以节省能源消耗。不足之处是，因为一道工序只能完成一次切削加工，影响工作效率，一台车床需要一位控制人员不间断地监管控制，提高了加工成本，人员的手工操作加工精度难以保证，容易出现不良品。

中国专利授权公告号：CN2287067Y ，授权公告日1998年8月5日，公开了一种高效的仪表车床，其特征是在设置了两个床头箱，即两个主轴，可以同时加工两个工件，明显提高了工作效率，不足之处是，两个主轴的仪表车床造价会提高很多，而且只能提高两端需要加工的工件的加工效率，适用范围很窄。

中国专利授权公告号：CN101020247A ，授权公告日2007年8月22日，公开了一种全自动仪表车床，它通过车床加工的上料、夹紧、切削、放松、下料等各工序的自动化操作，实现了一人控制多台机床，不足之处是，气缸控制的机械运动速度过快，会影响加工精度；同一工件不同部位的加工需要依次进行，整个工序耗时较长，每台车床的工作效率不高，不适于加工工艺复杂要求精度高的工件。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的工件加工效率低、加工精度不稳定、加工所需操作人员多的不足，提供了一种加工效率高，加工精度稳定，所需操作人员少的仪表车床。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种高效的半自动车床，包括床身、车头箱中的主轴、尾架、设于车头箱和尾架之间的拖板和固定于拖板上的刀架，所述仪表车床还包括操作系统和用于推动拖板位移的液压系统，所述拖板包括相对于主轴为横向的上拖板和纵向的下拖板，所述仪表车床设有位于主轴两侧的两组拖板，所述尾架设有液压系统推动的带有夹紧装置的中心轴与主轴中心轴重叠的尾架芯轴。液压系统推动拖板和尾架芯轴的位移，可以提高加工精度，设置两组拖板，当工件不同部位需要多次加工时可以同时加工，而且尾架芯轴的夹紧装置也可以夹刀具对工件端部同时进行加工，可以合并多道工序一次完成，大大提高了加工效率，降低能耗。

作为优选，所述上、下拖板均包括通过液压系统推动滑动的滑台和用于支撑滑台的滑座，所述上拖板的滑座与下拖板的滑台固定连接，所述刀架固定于上拖板的滑台上朝向主轴的内端，上、下拖板的滑台外端均设有用于控制刀具进刀量的位移调节螺栓，所述床身上设有与位移调节螺栓位置相对应的刀架位移信号触发头。对相同工件加工时，刀架位移信号触发头的位置与仪表车床床身位置相对固定，滑台移动时，滑台上的位移调节螺栓和刀架一起移动，当位移调节螺栓触碰到刀架位移信号触发头时，刀架位移信号触发头的信号传达到操作系统，操作系统控制滑台进入下一工序的移动。实现多道工序连续操作的自动化。

作为优选，所述刀架为电动刀架，所述滑台尾部设有转盘，所述位移调节螺栓固定于转盘上，所述位于上、下拖板的滑台尾部的两个转盘与电动刀架之间设有三叉杆式的万向联轴器。操作系统接到进入下一工序的信号后，操作系统发出指令电动刀架可以旋转，使下一工序所需刀具进入就绪位置，同时，上、下拖板的滑台尾部的两个转盘通过万向联轴器传递刀架扭矩，使下一工序刀具所需的位移调节螺栓进入就绪状态。这样设计的好处是，转盘上的位移调节螺栓和刀架上的刀具一一对应，使不同工序之间的切换更加方便有效，可以有效提高工作效率，实现自动化。

作为优选，所述仪表车床还包括设于主轴尾端一侧的用于长料工件定长的定位拖板，所述定位拖板上设有能做平行主轴中心线滑动的滑台，滑台上设有固定刀座。方便长料端部的简单加工，提高工作效率。

作为优选，所述尾架芯轴中央设有拉杆和连接在拉杆上的用于夹紧刀具或顶针的弹性夹头。拉杆和弹性夹头的设置，可以实现尾架芯轴的多功能，实现原有顶紧定心的功能外，还可用弹性夹头夹刀具，对工件端部进行加工，特别是完成平头、倒角、外圆、内孔等工序，实现不同工序的同时加工，提高工作效率。

作为优选，所述尾架设有液压控制的推动板和位于推动板上的限定推动板推动进程的限位螺栓，所述床身上设有与限位螺栓位置相对应的尾架芯轴位移信号触发头，推动板与尾架芯轴垂直固定连接。尾架设置液压系统推动尾架芯轴，使刀具的进刀进程可以受精准控制，提高工件加工精度，也可以提高顶紧定心的精度。尾架加工采用尾架芯轴位移信号触发头控制，可以通过操作系统的控制，自动完成不同工件加工，实现自动化。

作为优选，所述尾架还设有用于感应推动板位置的接近开关，所述接近开关与尾架之间活动连接。通过操作系统控制，推动板未接近接近开关时，液压系统加速推动推动板，推动板推动尾架芯轴及刀具快速位移，推动板推动到尾架芯轴离开接近开关时，接近开关感应到尾架芯轴的位置，发出感应信号到操作系统，操作系统降低液压系统推动速度，推动板、尾架芯轴及刀具就迅速减速，改成稳慢行进，刀具对工件进行加工；当加工完成后，限位螺栓触碰尾架芯轴位移信号触发头，操作系统控制液压系统又加速推动推动板，推动板、尾架芯轴及刀具可以快速后退，克服液压系统行进缓慢的缺点，提高加工效率。

作为优选，所述尾架芯轴与用于容纳尾架芯轴的芯轴套之间设有铜套，所述铜套位于芯轴套内两端，尾架上设有接通两铜套之间空腔的润滑油杯。芯轴套内两铜套之间放置润滑油，使尾架芯轴浸于润滑油中，减少尾架芯轴与芯轴套之间的摩擦，适应尾架芯轴的快速行进和后退。铜套良好的耐磨性能，延长尾架的寿命。

作为优选，所述芯轴套内侧端部设有防尘圈，防尘圈外设有连接芯轴套的防尘罩。因为金属切削等加工中会产生大量的金属碎屑，防尘圈和防尘罩的设置可以减少对尾架的清洁维护，降低维护成本。

作为优选，所述芯轴套和尾架芯轴之间设有防止尾架芯轴转动的键和键槽。键和键槽的设置，加强对尾架芯轴的限位，使尾架芯轴的行进更加平稳，有利于提高工件端部的加工精度。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）多道工序可以一次完成，尾架芯轴可以加速推进后退，大大提高加工效率，降低能耗；（2）液压推进及工序切换自动控制，提高加工精度；（3）自动化程度高，所需操作人员少，降低工件加工的人力成本。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的尾架剖视图。

图4是本发明的尾架俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图2所示的实施例中，一种高效的半自动车床，包括床身2、车头箱中的主轴1、尾架5、设于车头箱和尾架5之间的拖板3和固定于拖板3上的刀架4，所述仪表车床还包括操作系统6和用于推动拖板3位移的液压系统7，所述拖板3包括相对于主轴1为横向的上拖板31和纵向的下拖板32，所述仪表车床设有位于主轴两侧的两组拖板3，所述上、下拖板31、32包括通过液压系统7推动滑动的滑台和用于支撑滑台的滑座，所述上拖板31的滑座与下拖板32的滑台固定连接，所述刀架4固定于上拖板31的滑台上朝向主轴1的内端，上、下拖板31、32的滑台外端均设有用于控制刀具进刀量的位移调节螺栓34，所述床身2上设有与位移调节螺栓34位置相对应的刀架位移信号触发头35。所述刀架4为电动刀架，所述滑台尾部设有转盘33，所述位移调节螺栓34固定于转盘33上，所述位于上、下拖板31、32的滑台尾部的两个转盘33与电动刀架之间设有三叉杆式的万向联轴器41。所述仪表车床还包括设于主轴1尾端一侧的用于长料工件定长的定位拖板8，所述定位拖板8上设有能做平行主轴1中心线移动的滑台，滑台上设有固定刀座。如图3、图4所示，所述尾架5设有液压系统7推动的带有夹紧装置的中心轴与主轴1中心轴重叠的尾架芯轴51。所述尾架芯轴51中央设有拉杆52和连接在拉杆52上的用于夹紧刀具或顶针的弹性夹头53。所述尾架5设有液压控制的推动板54和位于推动板54上的限定推动板54推动进程的限位螺栓55，所述床身2上设有与限位螺栓55位置相对应的尾架芯轴位移信号触发头56，推动板54与尾架芯轴51垂直固定连接。所述尾架5还设有用于感应推动板54位置的接近开关57，所述接近开关57与尾架5之间活动连接。所述尾架芯轴51与用于容纳尾架芯轴的芯轴套58之间设有铜套59，所述铜套59位于芯轴套58内两端，尾架5上设有接通两铜套59之间空腔的润滑油杯60。所述芯轴套58内侧端部设有防尘圈61，防尘圈61外设有连接芯轴套58的防尘罩62。所述芯轴套58和尾架芯轴51之间设有防止尾架芯轴51转动的键和键槽。

本实施例中的仪表车床位于主轴1两侧的两组上、下拖板31、32和尾架芯轴51的推进后退，定位拖板8上滑台的滑动均通过液压系统7来提供动力源。主轴1的旋转，电动刀架的旋转换刀均通过旋转电机提供旋转动力，整个系统通过操作系统6的指令执行。

所述刀架位移信号触发头35和尾架芯轴位移信号触发头56可以是轻触开关或一与连接体绝缘的导电金属体，刀架4根据工序需要移动，刀具对工件进行加工，当位移调节螺栓34碰到刀架位移信号触发头35时，操作系统6就能接收到这个表示一个加工工序已经完成的信号，操作系统6就发出指令，进入下一工序，执行退刀、刀架4旋转换刀，同时三叉杆式的万向联轴器41传递扭矩，转盘33也同步旋转，更换位移调节螺栓34再推进对工件进行加工等操作。

本实施例中的电动刀架中间设有电机，当接到操作系统6的指令后，就会根据指令旋转需要的角度，下一工序所需的刀具就会旋转到工作位置，通过万向联轴器41传递电动刀架扭矩，位于上、下拖板32的滑台尾部的两个转盘33旋转，对应的位移调节螺栓34到达工作位置，两个转盘33上设有多个位移调节螺栓34，位于上拖板31上的转盘33上的位移调节螺栓34控制刀架4的横向进刀量，位于下拖板32上的转盘33上的位移调节螺栓34控制刀架4的纵向进刀量，每个位移调节螺栓34控制一把刀具的进刀量。电动刀架可对工件进行平头、倒角、外圆、内孔等工序的连续加工。

所述主轴1尾端一侧的定位拖板8上设有切刀A81和切刀B82两把刀具，工件加工过程中可以根据需要滑动滑台更换所需用的刀具，对工件进行切断、切槽或倒角，也可作为工件的定长用，不需停机重新安装刀具。

本实施例中的接近开关57即无触点行程开关，通过位移传感器感应物体的位置，因尾架芯轴51是金属部件，位移传感器采用磁力感应控制开关闭合状态的无源接近开关，金属部件靠近时磁力开关时，开关闭合，金属部件离开时磁力开关时，开关打开，由此来感应金属部件的位置。尾架芯轴51移动，当刀具接近待加工工件时，接近开关57位于尾架芯轴51尾部外侧，磁力开关发出信号到操作系统6，操作系统6发出指令减慢液压系统7推动推动板54的速度，刀具平稳缓慢移动对工件进行加工。当加工完成，限位螺栓55触碰尾架芯轴位移信号触发头56，操作系统6接收到尾架5对工件的加工已经完成的信号，操作系统6发出指令，推动板54又快速向相反方向推进，尾架芯轴51退回远离工件的位置，等待进入下一工序的操作。接近开关57的位置根据加工工件的大小可以调节。尾架芯轴51通过接近开关57调节行进速度，即提高刀具进刀的平稳度，保证刀具对工件的加工精度和加工质量，又可以加快加工工件时尾架芯轴51的行进速度，提高工作效率。尾架芯轴51上的刀具可对工件进行打孔。

本实施例中的芯轴套58和尾架芯轴51之间防止尾架芯轴51转动的键槽设于尾架芯轴51靠近底部处，键固定于芯轴套底部靠近尾架芯轴51处，键只能在键槽中沿平行主轴中心线方向移动。或者，也可将键设于尾架芯轴51上，键槽设于芯轴套58上，通过两者配合，限定了尾架芯轴51只能沿主轴中心线位移。

本实施例中的仪表车床，要加工工件时，可以通过操作系统6和液压系统7，同时操控位于主轴1两侧的两个拖板3上的刀架4、位于主轴1尾部的定位拖板8上的固定刀座以及尾架5上的尾架芯轴51上夹紧的刀具，对工件的多个部位同时进行加工。大大提高了工件的加工效率。

Claims (10)

1.一种高效的半自动车床，包括床身(2)、车头箱中的主轴(1)、尾架(5)、设于车头箱和尾架(5)之间的拖板(3)和固定于拖板(3)上的刀架(4)，其特征是，所述仪表车床还包括操作系统(6)和用于推动拖板(3)位移的液压系统(7)，所述拖板(3)包括相对于主轴(1)为横向的上拖板(31)和纵向的下拖板(32)，所述仪表车床设有位于主轴两侧的两组拖板(3)，所述尾架(5)设有液压系统(7)推动的带有夹紧装置的中心轴与主轴（1）中心轴重叠的尾架芯轴(51)。

2.根据权利要求1所述的一种高效的半自动车床，其特征是，所述上、下拖板(31、32)均包括通过液压系统(7)推动滑动的滑台和用于支撑滑台的滑座，所述上拖板(31)的滑座与下拖板(32)的滑台固定连接，所述刀架(4)固定于上拖板(31)的滑台上朝向主轴(1)的内端，上、下拖板(31、32)的滑台外端均设有用于控制刀具进刀量的位移调节螺栓(34)，所述床身(2)上设有与位移调节螺栓(34)位置相对应的刀架位移信号触发头(35)。

3.根据权利要求2所述的一种高效的半自动车床，其特征是，所述刀架(4)为电动刀架，所述滑台尾部设有转盘(33)，所述位移调节螺栓(34)固定于转盘(33)上，所述位于上、下拖板(31、32)的滑台尾部的两个转盘(33)与电动刀架之间设有三叉杆式的万向联轴器(41)。

4.根据权利要求1所述的一种高效的半自动车床，其特征是，所述仪表车床还包括设于主轴(1)尾端一侧的用于长料工件定长的定位拖板(8)，所述定位拖板(8)上设有能做平行主轴(1)中心线滑动的滑台，滑台上设有固定刀座。

5.根据权利要求1所述的一种高效的半自动车床，其特征是，所述尾架芯轴(51)中央设有拉杆(52)和连接在拉杆(52)上的用于夹紧刀具或顶针的弹性夹头(53)。

6.根据权利要求1所述的一种高效的半自动车床，其特征是，所述尾架(5)设有液压控制的推动板(54)和位于推动板(54)上的限定推动板(54)推动进程的限位螺栓(55)，所述床身(2)上设有与限位螺栓(55)位置相对应的尾架芯轴位移信号触发头(56)，推动板(54)与尾架芯轴(51)垂直固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种高效的半自动车床，其特征是，所述尾架(5)还设有用于感应推动板(54)位置的接近开关(57)，所述接近开关(57)与尾架(5)之间活动连接。

8.根据权利要求1所述的一种高效的半自动车床，其特征是，所述尾架芯轴(51)与用于容纳尾架芯轴(51)的芯轴套(58)之间设有铜套(59)，所述铜套(59)位于芯轴套(58)内两端，尾架(5)上设有接通两铜套(59)之间空腔的润滑油杯(60)。

9.根据权利要求8所述的一种高效的半自动车床，其特征是，所述芯轴套(58)内侧端部设有防尘圈(61)，防尘圈(61)外设有连接芯轴套(58)的防尘罩(62)。

10.根据权利要求6所述的一种高效的半自动车床，其特征是，所述芯轴套(58)和尾架芯轴(51)之间设有防止尾架芯轴(51)转动的键和键槽。

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