CN103240604A

CN103240604A - 一种镜架复合加工机床

Info

Publication number: CN103240604A
Application number: CN2013101483423A
Authority: CN
Inventors: 李鹏忠; 屠跃跃; 张凯丽; 余浩; 其他发明人请求不公开姓名
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2013-08-14

Abstract

本发明属机床技术领域，具体涉及一种镜架复合加工机床。包括床身、X向工作台、Y向工作台、立柱、钻轴头、铣轴头、自动装夹装置和自动上下料装置；自动装夹装置由夹紧气缸、夹紧连杆、夹具底座和工作滑台组成，自动上下料装置由推料气缸、推料连杆、储料盒和输料工作台组成，镜架零件加工属于小型工件批量加工范畴。传统加工方法将小型工件的多个工序分散在多台机床上完成，费工费时。而镜架复合加工机床可以通过工序集成可把几种分散加工工序集中在一台机床上实现，同时不需要对工件重新安装定位，从而达到减少机床和夹具、提高加工效率和加工精度的效果。

Description

一种镜架复合加工机床

技术领域

本发明属机床技术领域，具体涉及一种镜架复合加工机床。

背景技术

传统的小型工件加工需要将多个工序分分散在几台或多台机床上完成，并且企业往往依托人力资源成本优势来取得自身产品在国际市场的份额。然而随着生产需求的扩大和对外出口贸易程度的不断加深，对小型工件加工的生产效率和成品质量又提出了新的要求，且小型工件加工行业作为一个典型的劳动密集型行业，随着劳动力成本急剧上升，劳动者的管理难度加大，企业人力成本不断攀升。

而镜架零件加工属于小型工件批量加工范畴。中小加工企业在加工小型零件时通常以分散工序加工为主，将小型工件的多个工序分散在多台机床上完成，费工费时。

同时多次装夹过程中容易出现以下问题：

1）由于夹具误差、基准面不同等问题，降低了零件的加工精度；

2）多次装夹和多工序分散加工消耗了生产时间，造成了生产率低下；

3）多道工序在多台机床上分散加工，占据大量的厂房面积；

4）工序间物流环节所造成的冗余生产节拍也会提高加工库存量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镜架复合加工机床，通过工序集成可把几种分散加工工序集中在一台机床上实现，同时不需要对工件重新安装定位，从而达到减少机床和夹具、提高加工效率和加工精度的效果，同时解决了上述生产率低下和库存等问题。

本发明提出的数镜架复合加工机床，包括床身8、X向工作台11、Y向工作台9、第一立柱3、第二立柱5、第三立柱7、钻轴头2、第一铣轴头4、第二铣轴头6、自动装夹装置10和自动上下料装置11；其中：

第一立柱3、第二立柱5、第三立柱7、X向工作台11、Y向工作台9、自动上下料装置11分别固定于床身8上；第一铣轴头4、第二铣轴头6分别固定安装在第二立柱5、第三立柱7上，钻轴头2安装在第一立柱3上；自动装夹装置10与Y向工作台9滑动连接；工作时，第一铣轴头4、第二铣轴头6和钻轴头2分别位于自动装置夹装置10上方，用于对工件进行加工；

自动装夹装置10由夹紧气缸20、夹紧连杆17、夹具底座16和工作滑台19组成，夹紧气缸20固定于工作滑台19一侧，夹具底座16固定于工作滑台19上方，夹紧连杆17一端连接夹具底座16，另一端连接夹紧气缸20，工作时，夹紧气缸20驱动夹紧连杆17工件；工作滑台19与X向工作台11滑动连接；

自动上下料装置1由推料气缸12、推料连杆13、储料盒14和输料工作台15组成，储料盒14与输料工作台15滑动连接；推料连杆13连接推料气缸12；推料连杆13位于储料盒14一侧；

自动上下料装置1用于将储料盒14中的工件通过推料连杆13送入自动装夹装置10中。

本发明中，推料连杆先将料仓中的待加工镜架工件推送到X-Y进给平台上的自动夹具中，自动夹具通过气缸夹紧工件。平动的工作台上方有三个皮带主轴头，分别完成孔、槽和台阶的加工。

本发明中所述第一立柱、第二立柱、第三立柱用来安装三个主轴头。

所述X向工作台、Y向工作台完成工件在工作平台上的移动。

所述第一铣轴头、第二铣轴头、钻轴头是用来进行工件的加工的执行部件。

所述自动装夹装置是加工过程中确保工件保持固定。

所述自动上下料装置用来把储料盒中的工件通过推料连杆送入自动装夹装置中。

本发明中自动上下料装置设计通过气缸驱动连杆机构实现。在气缸驱动连杆推料方案中，由于气缸为直线运动的气动元件，推料杆输出也为直线运动，故考虑先将气缸直线运动转化为中间摇杆的摆动，后通过摇杆另一端摆动驱动推料滑块直线运动。

本发明中自动装夹装置设计，镜架工件有三道加工工序：钻孔、铣端面、铣槽。在三道工序中，对孔深、槽深以及台阶宽度的X向尺寸精度主要依靠推料连杆进行定位，孔和槽在Y轴方向尺寸精度依靠圆弧面进行定位。加工过程中的夹紧力通过夹紧气缸拉动夹紧连杆施加到工件上。图3所示为自动装夹装置的结构示意图。

附图说明

图1总体结构图。

图2自动上下料装置结构示意图。

图3自动装夹装置结构示意图

图4镜架工序集成方案流程图

图中标号：1.自动上下料装置；2.钻轴头；3.第一立柱；4.第一铣轴头；5. 第二立柱；6.第二铣轴头；7. 第三立柱；8.床身；9.Y向工作台；10.自动装夹装置；11. X向工作台；12.推料气缸；13.推料连杆；14.储料盒；15输料工作台；16. 夹具底座；17. 夹紧连杆；18.工件；19.工作滑台；20.夹紧气缸。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。

实施例1：如图1所示是镜架工序集成加工机床的总体结构图。图中自动上料机构包括输料工作台和推料机构。推料机构先将储料盒中的待加工镜架工件推送到X-Y进给平台上的自动夹具中，自动夹具通过气缸夹紧工件。平动的工作台上方有三个皮带主轴头，分别完成孔、槽和台阶的加工。(对图1-图4都应该进行具体描述，对每个部件后面应给出标号，如第一立柱3)

如图1所示，1. 第一立柱、第二立柱、第三立柱、X向工作台、Y向工作台、输料工作台基座在床身上固定连接。2. 第一铣轴头、第二铣轴头分别固定安装在第一、第二立柱上，钻轴头安装在第三立柱上。3. 储料盒与输料工作台滑动连接、工作滑台与Y向工作台滑动连接。4.气缸与连杆机构连接，连杆与自动装夹装置连接，用于固定工件。

如图2所示，经人工定向排序后把待加工工件放入储料盒14当中，通过机构实现自动上料。推料气缸12为直线运动的气动元件，推料杆输出为直线运动，将气缸的直线运动转化为连杆中部部件的摆动，然后推动工件直线运动进入储料盒。镜架工件的上料与下料可以通过推料连杆13一次性完成，即待加工工件被推料连杆13推入自动装夹装置10的时候，也同时把加工好的工件顶出，完成卸料。

如图3所示，自动装夹装置10由夹具底座16、夹紧连杆17、工作滑台19、夹紧气缸20组成。镜架工件钻孔、铣端面、铣槽这三道加工工序中，对孔深、深以及台阶宽度的X向尺寸精度主要依靠推料连杆13进行定位，加工过程中所需夹紧力由夹紧气缸20的进程作用力提供，保持加工过程中工件稳定性，工件固定好以后，同时推料连杆13返回。

如图4所示为镜架工序集成方案流程图。在工件在自动装夹装置10上装夹好以后，经过X向工作台、Y向工作台的水平运动把工件运送到钻轴头2处，对工件进行钻孔加工，加工时间2.64秒。然后经X向工作台、Y向工作台进行第二次水平进给，把工件运送到第一铣轴头4处，对工件进行铣台阶面加工，加工时间1.18秒。然后X向工作台、Y向工作台进行第三次水平进给，把工件运送到第二铣轴头6处，对工件进行铣槽加工，加工时间1.83秒。完成以上三道加工工序后，X向工作台、Y向工作台快速进给至初始位置处，进行卸料。

机床基本工作过程如图4所示的九个步骤。

步骤一，装夹工件，推料气缸12运动，推料连杆13将储料盒14中的待加工镜架工件推送到X-Y进给平台上的自动装夹装置10中，夹紧气缸20运动，自动装夹装置10夹紧工件；

步骤二，在工件在自动装夹装置10上装夹好以后，经过X向工作台11、Y向工作台9的水平运动把工件运送到钻轴头2处；

步骤三，钻轴头2对工件进行钻孔加工，加工时间2.64秒后，钻轴头2停转；

步骤四，经过X向工作台11、Y向工作台9的水平运动把工件运送到第一铣轴头4处；

步骤五，第一铣轴头4处对工件进行铣台阶面加工，加工时间1.18秒后，第一铣轴头4停转；

步骤六， X向工作台11、Y向工作台9进行第三次水平进给，把工件运送到第二铣轴头6处；

步骤七，第二铣轴头6对工件进行铣槽加工，加工时间1.83秒后，第一铣轴头6停转。

步骤八，X向工作台11、Y向工作台9快速进给至初始位置处。。

步骤九，夹紧气缸20松开，卸料。

通过以上九个步骤实现对镜架钻孔、铣台阶和铣槽的加工，之间没有重新装夹，大大节省了时间，提高了生产效率。将原有分散加工的三道工序集中到一台机床作业中去，这样就可以通过一道工序和一次装夹实现镜架零件的加工。利用工作台的进给取代原有的工序之间人工物料运输，节约加工中间环节，从而可相应减少非增值作业所占的比重。

Claims

1.一种镜架复合加工机床，包括床身(8)、X向工作台(11)、Y向工作台(9)、第一立柱(3)、第二立柱(5)、第三立柱(7)、钻轴头(2)、第一铣轴头(4)、第二铣轴头(6)、自动装夹装置(10)和自动上下料装置(11)；其特征在于：

第一立柱(3)、第二立柱(5)、第三立柱(7)、X向工作台(11)、Y向工作台(9)、自动上下料装置(11)分别固定于床身(8)上；第一铣轴头(4)、第二铣轴头(6)分别固定安装在第二立柱(5)、第三立柱(7)上，钻轴头(2)安装在第一立柱(3)上；自动装夹装置(10)与Y向工作台(9)滑动连接；工作时，第一铣轴头(4)、第二铣轴头(6)和钻轴头(2)分别位于自动装置夹装置(10)上方，用于对工件进行加工；

自动装夹装置(10)由夹紧气缸(20)、夹紧连杆(17)、夹具底座(16)和工作滑台(19)组成，夹紧气缸(20)固定于工作滑台(19)一侧，夹具底座(16)固定于工作滑台(19)上方，夹紧连杆(17)一端连接夹具底座(16)，另一端连接夹紧气缸(20)，工作时，夹紧气缸(20)驱动夹紧连杆(17)工件；工作滑台(19)与X向工作台(11)滑动连接；

自动上下料装置(1)由推料气缸(12)、推料连杆(13)、储料盒(14)和输料工作台(15)组成，储料盒(14)与输料工作台(15)滑动连接；推料连杆(13)连接推料气缸(12)；推料连杆(13)位于储料盒(14)一侧。