CN104191243A - 一种走刀机及走刀机工件加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种走刀机及走刀机工件加工工艺，其中，该走刀机包括工件夹持装置、刹车装置、工件送料装置、顶料与预打孔装置、钻孔装置、倒角装置、攻牙装置；其中，工件夹持装置，用于精确定位待加工的工件；刹车装置，用于使工件夹持装置的内夹头于一预定的装料位置停止旋转；工件送料装置，推送工件至内夹头前端的工件夹持腔处；顶料与预打孔装置，用于将工件顶入工件夹持腔，及对工件进行预打孔；钻孔装置，对工件进行深钻孔；倒角装置，用于对钻孔装置所钻的孔进行边缘倒角；攻牙装置，用于对钻孔装置所钻的孔进行攻牙，使孔内壁形成内螺纹。本发明送料效率高，且在工件加工之前，能在方向上和位置上对工件进行精确定位，工件加工精度高。

Description

一种走刀机及走刀机工件加工工艺

技术领域

本发明涉及一种五金工件的加工机械，特别涉及一种走刀机及走刀机工件加工工艺。

背景技术

走刀机是一种对大批量小尺寸工件进行加工的机械，一般是送料机将待加工的棒料从主轴通孔穿过，弹簧夹头自动夹紧工件，再通过各种加工装置对棒料完成加工。然而，在现有技术中，由于走刀机在送料时，工件是从主轴通过，其送料效率较低，并且，由于走刀机的弹簧夹头在加工过种中，始终处于旋转状态，因此，工件在加工之前，不能在方向上和位置上对工件进行精确定位，从而影响工件的加工精度，特别是针对某些异形工件，现有走刀机甚至无法对其进行加工。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种送料效率高，且在工件加工之前，能在方向上和位置上对工件进行精确定位，工件加工精度高的走刀机。为此，本发明还要提供一种该走刀机的工件加工工艺。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种走刀机，包括工件夹持装置、刹车装置、工件送料装置、顶料与预打孔装置、钻孔装置、倒角装置、攻牙装置，其中：

工件夹持装置，包括一外夹头、一内夹头、一弹性机构及若干轴承；所述外夹头具有一夹头容置腔，用于容置内夹头及轴承；所述外夹头前端的直径大于后端的直径，以便外夹头前端受到挤压力而夹持住内夹头；所述内夹头套设于所述夹头容置腔内，内夹头前端从前至后依次设有工件夹持腔及弹性机构容置腔，工件夹持腔用于夹持待加工的工件，弹性机构容置腔用于容置所述弹性机构，该工件夹持腔与弹性机构容置腔相连通；所述内夹头前端的外侧设有一凸起；所述若干轴承套设于内夹头的后端，轴承外侧面与外夹头内壁面相贴合；

刹车装置，用于顶住内夹头的凸起，使内夹头于一预定的装料位置停止旋转，或从内夹头的凸起上撤回，使内夹头随着外夹头旋转；

工件送料装置，用于将工件推送至内夹头前端的工件夹持腔处；

顶料与预打孔装置，该顶料与预打孔装置包括顶杆及预打孔钻头，该顶杆用于将工件送料装置中的工件顶入工件夹持腔，该预打孔钻头用于对工件夹持腔中的工件进行预打孔；

钻孔装置，用于沿着工件的预打孔位置，进行深钻孔；

倒角装置，用于对钻孔装置所钻的孔进行边缘倒角；

攻牙装置，用于对钻孔装置所钻的孔进行攻牙，使孔内壁形成内螺纹。

所述弹性机构包括芯杆及连接芯杆的弹簧，相对应地，所述内夹头的弹性机构容置腔包括容置芯杆的芯杆腔及容置弹簧的弹簧腔；所述弹簧可通过芯杆给工件夹持腔中的工件施加一弹性压力。

所述轴承的数量为三个，沿着内夹头的轴线方向，从前至后依次为第一轴承、第二轴承和第三轴承，其中，第一轴承与第二轴承安装在一起，第二轴承与第三轴承之间还设有轴承套。

所述刹车装置包括刹车座体、刹车滑动块及刹车杆；所述滑动块安装于刹车座体上，刹车座体设有刹车滑轨，滑动块可沿着刹车滑轨来回滑动；所述刹车杆安装于滑动块上，该刹车杆与所述内夹头的凸起相配合。

所述工件送料装置包括一座体、一气缸、一料槽、一推杆及一夹片；所述气缸安装于座体的左端，座体内设有一滑轨，所述气缸与推杆相连接，并可驱动推杆沿着滑轨左右滑动；所述推杆的右端设有一滑槽，所述夹片安装于该滑槽内，夹片可沿着滑槽左右滑动；所述滑槽内还设有一弹性部件，该弹性部件向夹片施加一向左滑动的弹性拉力；所述料槽竖向安装于推杆的上方，所述推杆上侧设有一推杆开口，所述夹片上侧设有一夹片开口，该推杆开口及夹片开口的位置相对应；所述夹片还设有一与料槽壁相配合的凸块，当推杆向左滑动时，该凸块顶靠于料槽壁上，迫使夹片相对于推杆向右滑动，并使推杆开口及夹片开口形成工件容置腔，接收来自料槽中的工件；当推杆向右滑动时，该凸块离开料槽壁，夹片在弹性部件的弹性拉力作用下，相对于推杆向左滑动，从而令推杆开口及夹片开口夹持住进入工件容置腔中的工件。

所述倒角装置包括倒角座体、倒角滑动块及倒角刀；所述倒角滑动块安装于倒角座体上，倒角座体设有一倒角滑轨，倒角滑动块可沿着倒角滑轨来回滑动；所述倒角刀安装于滑动块上，该倒角刀与工件相对应的一端，设有一刀钩。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种走刀机的工件加工工艺，包括以下加工步骤：

a.走刀机驱动外夹头旋转，内夹头、弹性机构及轴承随着外夹头的旋转而旋转；

b.刹车装置顶住内夹头前端外侧的凸起，迫使内夹头于一预定的装料位置停止旋转，此时，在轴承的作用下，外夹头继续旋转；

c.工件送料装置将待加工的工件推送至内夹头前端的工件夹持腔处；

d.顶料与预打孔装置的顶杆将工件送料装置中的工件顶入工件夹持腔，并迫使弹性机构产生弹性形变，使弹性机构对工件形成弹性压力；

e.外夹头受到挤压力而夹持住内夹头，内夹头再夹紧工件夹持腔中的工件，与此同时，刹车装置撤离；

f.内夹头跟着外夹头一起旋转，顶料与预打孔装置的预打孔钻头对工件夹持腔中的工件进行预打孔；

g.钻孔装置沿着工件的预打孔位置，进行深钻孔；

h.倒角装置对钻孔装置所钻的孔进行边缘倒角；

i.攻牙装置对钻孔装置所钻的孔进行攻牙，使孔内壁形成内螺纹。

j.松开施加给外夹头的挤压力，外夹头及内夹头跟着松开，工件在弹性机构的弹性压力作用下，弹出工件夹持腔，完成加工。

本发明的有益效果是：由于本发明的工件夹持装置采用外夹头夹持内夹头、外夹头与内夹头之间安装若干轴承的设计，使得外夹头在旋转的过程中，内夹头能停止旋转，因此，在内夹头之凸起与刹车装置的配合下，内夹头能在一预定的装料位置停止旋转，从而令工件在方向上和位置上精确定位于内夹头的工件容置腔中，大大提高了工件的加工精度。

附图说明

图1为本发明走刀机的整体结构示意图。

图2为工件夹持装置的整体结构示意图。

图3为工件夹持装置的分散结构示意图。

图4为内夹头、轴承与轴承套的组装结构示意图。

图5为工件夹持装置（另一角度）的分散结构示意图。

图6为工件夹持装置的纵剖视结构示意图。

图7为刹车装置的组装结构示意图。

图8为工件送料装置的进料状态示意图。

图9为图8中A部分的局部放大示意图。

图10为工件送料装置的送料状态示意图。

图11为图10中B部分的局部放大示意图。

图12为顶料与预打孔装置的顶杆与预打孔钻头结构示意图。

图13为倒角装置的组装结构示意图。

图14为倒角装置之刀钩加工工件示意图。

图15为本发明实施例中所加工工件的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

如图1所示，本发明为一种走刀机，包括工件夹持装置1、刹车装置2、工件送料装置3、顶料与预打孔装置4、钻孔装置5、倒角装置6、攻牙装置7。为充分说明本发明各部件结构及加工工艺，下面，本发明将以图15中所示的扁钛螺母100为例进行说明，当然，本发明不限于加工此种工件。此外，该走刀机还包括机台、驱动机构、控制装置等部件，由于这些结构和部件不涉及本发明技术方案所涉及的内容，因此对这些不相关的结构和部件不再详细描述。

如图1至图6所示，所述工件夹持装置1包括一外夹头11、一内夹头12、一弹性机构13及若干轴承14；所述外夹头11具有一夹头容置腔111，用于容置内夹头12及轴承14；所述外夹头11前端的直径大于后端的直径，以便外夹头11前端受到挤压力而夹持住内夹头12，该挤压力来自于走刀机机台；所述内夹头12套设于所述夹头容置腔111内，内夹头12前端从前至后依次设有工件夹持腔121及弹性机构容置腔122，工件夹持腔121用于夹持待加工的工件，弹性机构容置腔122用于容置所述弹性机构13，该工件夹持腔121与弹性机构容置腔122相连通；所述内夹头12前端的外侧设有一凸起123；所述若干轴承14套设于内夹头12的后端，轴承14外侧面与外夹头11内壁面相贴合。

如图1至图6所示，所述弹性机构13包括芯杆131及连接芯杆的弹簧132，相对应地，所述内夹头的弹性机构容置腔122包括容置芯杆的芯杆腔1221及容置弹簧的弹簧腔1222；所述弹簧132可通过芯杆131给工件夹持腔121中的工件施加一弹性压力。

如图1至图6所示，所述轴承14的数量为三个，沿着内夹头12的轴线方向，从前至后依次为第一轴承141、第二轴承142和第三轴承143，其中，第一轴承141与第二轴承142安装在一起，第二轴承142与第三轴承143之间还设有轴承套144。

如图1及图7所示，所述刹车装置2用于顶住内夹头12的凸起123，使内夹头12于一预定的装料位置停止旋转，或从内夹头的凸起123上撤回，使内夹头12随着外夹头11旋转。进一步，该刹车装置2包括刹车座体21、刹车滑动块22及刹车杆23；所述滑动块22安装于刹车座体21上，刹车座体21设有刹车滑轨211，滑动块22可沿着刹车滑轨211来回滑动；所述刹车杆23安装于滑动块22上，该刹车杆23与所述内夹头12的凸起123相配合。

如图1、图8至图11所示，所述工件送料装置3用于将工件推送至内夹头12前端的工件夹持腔121处。所述工件送料装置3包括一座体31、一气缸32、一料槽33、一推杆34及一夹片35；所述气缸32安装于座体31的左端，座体31内设有一滑轨311，所述气缸32与推杆34相连接，并可驱动推杆34沿着滑轨311左右滑动；所述推杆34的右端设有一滑槽341，所述夹片35安装于该滑槽341内，夹片35可沿着滑槽341左右滑动；所述滑槽341内还设有一弹性部件36，该弹性部件36向夹片35施加一向左滑动的弹性拉力；所述料槽33竖向安装于推杆34的上方，所述推杆34上侧设有一推杆开口341，所述夹片35上侧设有一夹片开口351，该推杆开口341及夹片开口351的位置相对应；所述夹片35还设有一与料槽33壁相配合的凸块352，参照图8及图9，当推杆34向左滑动时，该凸块352顶靠于料槽壁上，迫使夹片35相对于推杆34向右滑动，并使推杆开口341及夹片开口351形成工件容置腔37，接收来自料槽33中的工件（参照图15）；参照图10及图11，当推杆34向右滑动时，该凸块352离开料槽壁，夹片35在弹性部件36的弹性拉力作用下，相对于推杆34向左滑动，从而令推杆开口341及夹片开口351夹持住进入工件容置腔37中的工件。该送料装置通过夹片与推杆的配合，使推杆开口及夹片开口之间即能形成工件容置腔，接收来自料槽中的工件，又能夹持进入工件容置腔中的工件，从而迅速将工件送至走刀机工件加工位置，其送料效率高，并且，由于工件从料槽落入工件容置腔，再送至走刀机工件加工位置的过程中，工件能始终保持方向一致、精确送达，因此，确保了后续加工过程中的加工精度和加工质量。进一步，所述料槽33上安装有一重块38，该重块38插设有一横向的压杆381（参照图1），该压杆381压在所述料槽33中最上端的工件上，这样，可给料槽33中的所有工件施加一向下的压力，有效避免工件卡在料槽33中不动的问题。所述料槽33的下端还设有一安装料槽33的料槽安装座39；所述弹性部件36优选为弹簧36。

如图1及图12所示，所述顶料与预打孔装置4包括顶杆41及预打孔钻头42，该顶杆41用于将工件送料装置3中的工件顶入工件夹持腔121，该预打孔钻头42用于对工件夹持腔121中的工件进行预打孔，经过预打孔之后，工件上会留下一凹点，这样，后续深钻孔时，可沿着该凹点钻孔，不易损坏深钻孔的钻头。

如图1所示，所述钻孔装置5用于沿着工件的预打孔位置，进行深钻孔；该钻孔装置5与现有技术中的钻孔装置相同，在此不再详细描述其结构。

如图1和图13所示，所述倒角装置6用于对钻孔装置5所钻的孔进行边缘倒角。所述倒角装置6包括倒角座体61、倒角滑动块62及倒角刀63；所述倒角滑动块62安装于倒角座体61上，倒角座体61设有一倒角滑轨611，倒角滑动块62可沿着倒角滑轨611来回滑动；所述倒角刀63安装于滑动块62上，该倒角刀63与工件相对应的一端，设有一刀钩631。如图14所示，当倒角刀63的刀钩631置于工件100的孔缘时，工件100即被刀钩631完成倒角。

如图1所示，所述攻牙装置7用于对钻孔装置5所钻的孔进行攻牙，使孔内壁形成内螺纹（参照图15）；该攻牙装置7与现有技术中的攻牙装置相同，在此不再详述其结构。

上述走刀机的工件加工工艺，包括以下加工步骤：

a.走刀机驱动外夹头旋转，内夹头、弹性机构及轴承随着外夹头的旋转而旋转；

b.刹车装置顶住内夹头前端外侧的凸起，迫使内夹头于一预定的装料位置停止旋转，此时，在轴承的作用下，外夹头继续旋转；

c.工件送料装置将待加工的工件推送至内夹头前端的工件夹持腔处；

d.顶料与预打孔装置的顶杆将工件送料装置中的工件顶入工件夹持腔，并迫使弹性机构产生弹性形变，使弹性机构对工件形成弹性压力；

e.外夹头受到挤压力而夹持住内夹头，内夹头再夹紧工件夹持腔中的工件，与此同时，刹车装置撤离；

f.内夹头跟着外夹头一起旋转，顶料与预打孔装置的预打孔钻头对工件夹持腔中的工件进行预打孔；

g.钻孔装置沿着工件的预打孔位置，进行深钻孔；

h.倒角装置对钻孔装置所钻的孔进行边缘倒角；

i.攻牙装置对钻孔装置所钻的孔进行攻牙，使孔内壁形成内螺纹；

j.松开施加给外夹头的挤压力，外夹头及内夹头跟着松开，工件在弹性机构的弹性压力作用下，弹出工件夹持腔，完成加工。

以上所述，仅是本发明较佳实施方式，凡是依据本发明的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种走刀机，其特征在于：包括工件夹持装置、刹车装置、工件送料装置、顶料与预打孔装置、钻孔装置、倒角装置、攻牙装置，其中：

工件夹持装置，包括一外夹头、一内夹头、一弹性机构及若干轴承；所述外夹头具有一夹头容置腔，用于容置内夹头及轴承；所述外夹头前端的直径大于后端的直径，以便外夹头前端受到挤压力而夹持住内夹头；所述内夹头套设于所述夹头容置腔内，内夹头前端从前至后依次设有工件夹持腔及弹性机构容置腔，工件夹持腔用于夹持待加工的工件，弹性机构容置腔用于容置所述弹性机构，该工件夹持腔与弹性机构容置腔相连通；所述内夹头前端的外侧设有一凸起；所述若干轴承套设于内夹头的后端，轴承外侧面与外夹头内壁面相贴合；

刹车装置，用于顶住内夹头的凸起，使内夹头于一预定的装料位置停止旋转，或从内夹头的凸起上撤回，使内夹头随着外夹头旋转；

工件送料装置，用于将工件推送至内夹头前端的工件夹持腔处；

顶料与预打孔装置，该顶料与预打孔装置包括顶杆及预打孔钻头，该顶杆用于将工件送料装置中的工件顶入工件夹持腔，该预打孔钻头用于对工件夹持腔中的工件进行预打孔；

钻孔装置，用于沿着工件的预打孔位置，进行深钻孔；

倒角装置，用于对钻孔装置所钻的孔进行边缘倒角；

攻牙装置，用于对钻孔装置所钻的孔进行攻牙，使孔内壁形成内螺纹。

2.根据权利要求1所述的走刀机，其特征在于：所述弹性机构包括芯杆及连接芯杆的弹簧，相对应地，所述内夹头的弹性机构容置腔包括容置芯杆的芯杆腔及容置弹簧的弹簧腔；所述弹簧可通过芯杆给工件夹持腔中的工件施加一弹性压力。

3.根据权利要求1所述的走刀机，其特征在于：所述轴承的数量为三个，沿着内夹头的轴线方向，从前至后依次为第一轴承、第二轴承和第三轴承，其中，第一轴承与第二轴承安装在一起，第二轴承与第三轴承之间还设有轴承套。

4.根据权利要求1所述的走刀机，其特征在于：所述刹车装置包括刹车座体、刹车滑动块及刹车杆；所述滑动块安装于刹车座体上，刹车座体设有刹车滑轨，滑动块可沿着刹车滑轨来回滑动；所述刹车杆安装于滑动块上，该刹车杆与所述内夹头的凸起相配合。

5.根据权利要求1所述的走刀机，其特征在于：所述工件送料装置包括一座体、一气缸、一料槽、一推杆及一夹片；所述气缸安装于座体的左端，座体内设有一滑轨，所述气缸与推杆相连接，并可驱动推杆沿着滑轨左右滑动；所述推杆的右端设有一滑槽，所述夹片安装于该滑槽内，夹片可沿着滑槽左右滑动；所述滑槽内还设有一弹性部件，该弹性部件向夹片施加一向左滑动的弹性拉力；所述料槽竖向安装于推杆的上方，所述推杆上侧设有一推杆开口，所述夹片上侧设有一夹片开口，该推杆开口及夹片开口的位置相对应；所述夹片还设有一与料槽壁相配合的凸块，当推杆向左滑动时，该凸块顶靠于料槽壁上，迫使夹片相对于推杆向右滑动，并使推杆开口及夹片开口形成工件容置腔，接收来自料槽中的工件；当推杆向右滑动时，该凸块离开料槽壁，夹片在弹性部件的弹性拉力作用下，相对于推杆向左滑动，从而令推杆开口及夹片开口夹持住进入工件容置腔中的工件。

6.根据权利要求5所述的走刀机，其特征在于：所述料槽上安装有一重块，该重块插设有一横向的压杆，该压杆压在所述料槽中最上端的工件上。

7.根据权利要求5所述的走刀机，其特征在于：所述料槽的下端还设有一安装料槽的料槽安装座，所述弹性部件为弹簧。

8.根据权利要求1所述的走刀机，其特征在于：所述倒角装置包括倒角座体、倒角滑动块及倒角刀；所述倒角滑动块安装于倒角座体上，倒角座体设有一倒角滑轨，倒角滑动块可沿着倒角滑轨来回滑动；所述倒角刀安装于滑动块上，该倒角刀与工件相对应的一端，设有一刀钩。

9.权利要求1至8中任意一项所述走刀机的工件加工工艺，其特征在于，包括以下加工步骤：

a.走刀机驱动外夹头旋转，内夹头、弹性机构及轴承随着外夹头的旋转而旋转；

b.刹车装置顶住内夹头前端外侧的凸起，迫使内夹头于一预定的装料位置停止旋转，此时，在轴承的作用下，外夹头继续旋转；

c.工件送料装置将待加工的工件推送至内夹头前端的工件夹持腔处；

d.顶料与预打孔装置的顶杆将工件送料装置中的工件顶入工件夹持腔，并迫使弹性机构产生弹性形变，使弹性机构对工件形成弹性压力；

e.外夹头受到挤压力而夹持住内夹头，内夹头再夹紧工件夹持腔中的工件，与此同时，刹车装置撤离；

f.内夹头跟着外夹头一起旋转，顶料与预打孔装置的预打孔钻头对工件夹持腔中的工件进行预打孔；

g.钻孔装置沿着工件的预打孔位置，进行深钻孔；

h.倒角装置对钻孔装置所钻的孔进行边缘倒角；

i.攻牙装置对钻孔装置所钻的孔进行攻牙，使孔内壁形成内螺纹；

j.松开施加给外夹头的挤压力，外夹头及内夹头跟着松开，工件在弹性机构的弹性压力作用下，弹出工件夹持腔，完成加工。