CN105537956B - 一种轮毂冒口切钻一体机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轮毂冒口切钻一体机,它包括工件卡盘工作台、中刀总成、边刀总成、中心钻总成、总底座；工件卡盘工作台、边刀总成、中心钻总成和中刀总成固定在总底座上。它的效果在于：1、装置占用空间小，装配相对简单，故障率低，无需经常更换或调节传动皮带等易损件；2、安全隐患大为降低，3、操作简便，在钻孔与切冒口的工位切换中，工件不需要移动，使得操作简便也使得加工精度可得到保证；4、生产效率高。

Description

一种轮毂冒口切钻一体机

技术领域：本发明涉及一种用于加工铝合金汽车轮毂的专用机床设备，特别是一种轮毂冒口切钻一体机。

背景技术：现有对通过重力浇铸的铝合金汽车轮毂的加工，一般需要两道工序：一、切除中心冒口及边冒口；二、钻中心工艺孔；完成这两道工序需要不同类型的两种机床，分别进行夹装、加工。该种方法生产效率低，费时费工。为提高生产效率，现有名称为“一种重力轮毂冒口切钻一体机”专利公开号为CN203578734U；及名称为“一种立体轨道式钻孔切冒口一体机”专利公开号为CN203993104U的技术方案提出；这些技术方案相对的解决了前述问题，也提高了生产效率，但在使用中仍存在一些不足：1、驱动方式均为电机加皮带轮的方式，该方式存在的不足是，占用空间大，装配复杂，故障率高；2、有安全隐患，因为它们为两动力头形式，边刀跟中心钻由同一个电机驱动，边刀刀盘会影响钻孔工序，当轮毂的内径小于边刀刀盘直径,且钻头长度有限时，就会划伤轮毂表面，如果刻意加长钻头长度，钻孔质量会随之下降；另外，在钻孔或是切边冒的任一工序工作中，其他一处刀头也是同时工作的，非常危险；3、操作较麻烦，因为在钻孔与切冒口的工位切换中，工件需要做纵向横向的移动，增加了定位难度，使得加工精度受到不同程度的影响。

发明内容：本发明的目的在于，针对现有轮毂冒口切钻一体机在使用中存在的不足，而提出一种改进的轮毂冒口切钻一体机，它具有生产效率高、安全性好、操作方便快捷的优点。

通过下述技术方案可实现本发明目的，一种轮毂冒口切钻一体机,其特征在于,它包括工件卡盘工作台、中刀总成、边刀总成、中心钻总成、总底座；工件卡盘工作台、边刀总成、中心钻总成和中刀总成固定在总底座上。

工件卡盘工作台包括卡盘移动油缸、卡盘夹紧马达、工件止转装置、卡盘旋转马达、工件卡盘、电子离合器、机械限位块、导轨、滑动平台、导轨滑块、卡盘箱体、蜗轮减速器、联轴器A、联轴器B、伞齿轮组、卡盘底座；工件卡盘包括：前轴承座、卡盘制动盘、卡盘主轴、卡盘传动齿轮、后轴承座、工件卡爪、卡爪主轴；它们之间的组成结构是：卡盘底座设在总底座上，两根导轨平行设在卡盘底座上，导轨滑块设在导轨上，滑动平台设在导轨滑块上，卡盘箱体设在滑动平台上，卡盘移动油缸设在卡盘底座上，卡盘移动油缸的伸出杆与滑动平台连接，机械限位块跟导轨设在卡盘底座上，工件卡盘的卡盘主轴设在卡盘箱体两头轴承座的轴承上，蜗轮减速器设在卡盘箱体上，卡盘旋转马达通过联轴器A与蜗轮减速器传动连接，蜗轮减速器通过链条与卡盘传动齿轮连接，卡盘制动盘通过键固定在卡盘主轴上。卡盘夹紧马达通过联轴器B与电子离合器连接，电子离合器通过伞齿轮组与卡爪主轴传动连接。

中刀总成包括：中刀马达、中刀纵向油缸、中刀、中刀横向油缸、动力头底座、纵向导轨、纵向导轨滑块、联轴器、中刀主轴箱、横向导轨、横向导轨滑块、横向底板；它们之间的组成结构是：动力头底座设在总底座上，两根纵向导轨平行设在动力头底座上，纵向导轨滑块设在纵向导轨上，横向底板设在纵向导轨滑块上，中刀纵向油缸设在动力头底座上，油缸伸出杆与横向底板连接，横向导轨设在横向底板上，横向导轨滑块设在横向导轨上，中刀主轴箱设在横向导轨滑块上，中刀马达通过联轴器与中刀及其主轴连接，中刀横向油缸设在横向底板上，其油缸伸出杆与中刀主轴箱连接，中刀马达、联轴器、中刀及中刀主轴均设在中刀主轴箱里。

边刀总成包括：边刀马达、边刀、边刀进刀油缸、边刀丝杆调节机构、边刀门架、边刀导柱、边刀箱体、门架顶板、立柱、托板、滑动顶板、边刀主轴箱、导轨滑块、导轨、联轴器；它们之间的组成结构是：立柱设在总底座上，门架顶板设在立柱上，边刀进刀油缸设在门架顶板上，托板设在立柱上，四根边刀导柱固定在门架顶板与托板之间，边刀箱体设在边刀导柱上，边刀进刀油缸的油缸伸出杆与边刀箱体连接。导轨、丝杆座、丝杆均设在边刀箱体上，导轨滑块设在导轨上，滑动顶板固定在导轨滑块上，边刀主轴箱及丝杆滑动块均设在滑动顶板上，边刀马达通过联轴器与边刀传动连接。

中心钻总成包括：中心钻、中心钻纵向油缸、中心钻横向油缸、中心钻马达、机械限位块、纵向导轨滑块、横向底板、导轨、导轨滑块、中心钻主轴箱、联轴器；其中：纵向导轨滑块设在纵向导轨上，横向底板设在纵向导轨滑块上，中心钻纵向油缸设在动力头底座上，其油缸伸出杆与横向底板连接，机械限位块设在动力头底座上，导轨设在横向底板上，导轨滑块设在导轨上，中心钻主轴箱设在导轨滑块上，中心钻马达通过联轴器与中心钻及其主轴传动连接，中心钻横向油缸设在横向底板上，其油缸伸出杆与中心钻主轴箱连接，中心钻及其主轴、中心钻马达、联轴器均设在中心钻主轴箱里。

本发明的效果在于：1、本装置占用空间小，装配相对简单，故障率低，无需经常更换或调节传动皮带等易损件，这主要在于本装置采用液压驱动，3个刀头共用液压系统，由于采用了液压动力，使得本机的结构更趋精简和合理，故障率也大为降低；2、安全隐患大为降低，这在于边刀跟中心钻分开由液压驱动，边刀刀盘不会影响钻孔工序；钻孔或是切边冒的任一工序，不会对其它工序造成影响，所以使安全隐患大为降低；3、操作简便，在钻孔与切冒口的工位切换中，工件不需要移动，使得操作简便也使得加工精度可得到保证；4、生产效率高。

下面结合附图及实施例对本发明进一步阐述：

附图说明：

附图1为本发明的立体结构示意图；

附图2为本发明的主视图；

附图3为本发明的俯视图；

附图4为本发明的左视图；

附图5为本发明中中刀与中心钻的组装图；

附图6为本发明中边刀的组装图；

附图7中为本发明中工件卡盘的组装图。

具体实施方式：

参见附图1、2、3、4、5、6、7，一种轮毂冒口切钻一体机,它主要由工件卡盘工作台1、中刀总成2、边刀总成3、中心钻总成4、总底座5组成；工件卡盘工作台1、边刀总成3固定在总底座5上，中心钻总成4和中刀总成2固定在边刀总成3上。

工件卡盘工作台1由卡盘移动油缸1.1、卡盘夹紧马达1.2、工件止转装置1.3、卡盘旋转马达1.4、工件卡盘1.5、电子离合器1.6、机械限位块1.7、导轨1.8、滑动平台1.9、导轨滑块1.10、卡盘箱体1.11、蜗轮减速器1.12、联轴器A1.13、联轴器B1.14、伞齿轮组1.15、卡盘底座1.16组成；其中工件卡盘1.5由前轴承座1.5.1、卡盘制动盘1.5.2、卡盘主轴1.5.3、卡盘传动齿轮1.5.4、后轴承座1.5.5、工件卡爪1.5.6、卡爪主轴1.5.7组成。工件卡盘工作台1各组件之间的连接是：卡盘底座1.16设在总底座5上，两根导轨1.8平行设在卡盘底座1.16上，导轨滑块1.10设在导轨1.8上，能够在导轨1.8上线性滑动；滑动平台1.9设在导轨滑块1.10上，能够随导轨滑块1.10一起在导轨1.8上线性滑动；卡盘箱体1.11设在滑动平台1.9上；卡盘移动油缸1.1设在卡盘底座1.16上；卡盘移动油缸1.1伸出杆与滑动平台1.9连接，所有设在滑动平台1.9及卡盘箱体1.11上的装置，通过卡盘移动油缸1.1的推动，均随导轨滑块1.10的运动而一起运动，在导轨1.8上滑动；机械限位块1.7跟导轨1.8设在卡盘底座1.16上，用于限定运动的最终位置，即为加工位置；工件卡盘1.5的卡盘主轴1.5.3设在卡盘箱体1.11两头轴承座的的轴承上，蜗轮减速器1.12设在卡盘箱体1.11上，卡盘旋转马达1.4通过联轴器1.13与蜗轮减速器1.12链接起来，蜗轮减速器1.12通过链条与卡盘传动齿轮1.5.4链接起来，通过卡盘旋转马达1.4的转动，从而驱动卡盘传动齿轮1.5.4运动，进而带动工件卡盘1.5做单向或双向的旋转运动，速度可以通过液压调节阀进行调节，并且通过工件止转装置1.3夹紧卡盘制动盘1.5.2，使工件卡爪1.5.6保持固定，卡盘制动盘1.5.2通过键固定在卡盘主轴1.5.3上。卡盘夹紧马达1.2通过联轴器1.14与电子离合器1.6传动连接，电子离合器1.16通过伞齿轮组1.15将动力传送到卡爪主轴1.5.7上，卡爪主轴1.5.7、卡盘主轴1.5.3是两个同心的轴，互相之间可以相互运动，通过卡盘夹紧马达1.2的驱动带动卡爪主轴1.5.7转动，进而驱动卡爪夹紧或者松开工件动作，通过电子离合器1.6断开与卡爪主轴1.5.7的连接，使得虽然卡盘主轴1.5.3旋转会带动卡爪主轴1.5.7旋转，但不会带动卡盘夹紧马达1.2一起转动。

中刀总成2由中刀马达2.1、中刀横向油缸2.2、中刀2.3、中刀纵向油缸2.4、动力头底座2.5、纵向导轨2.6、纵向导轨滑块2.7、联轴器2.8、中刀主轴箱2.9、横向导轨2.10、横向导轨滑块2.11、横向底板2.12组成。中刀总成2各组件之间的连接是：动力头底座2.5设在总底座5上，两根纵向导轨2.6平行安装在2.5动力头底座上，导轨滑块2.7设在导轨2.6上，能够在导轨2.6上线性滑动，横向底板2.12设在导轨滑块2.7上；中刀纵向油缸2.4安装在动力头底座2.5上，油缸伸出杆与横向底板2.12连接；在中刀纵向油缸2.4的驱动下，设在横向底板2.12上的所有装置包括横向底板2.12都能够随导轨滑块2.7一起沿着导轨2.6做线性滑动；横向导轨2.10安装在横向底板2.12上，横向导轨滑块2.11设在横向导轨2.10上，能够在横向导轨2.10上线性滑动；中刀主轴箱2.9安装在横向导轨滑块2.11上，中刀马达2.1通过联轴器2.8与中刀2.3及其主轴传动连接，带动中刀2.3高速旋转；中刀横向油缸2.2设在横向底板2.12上，其油缸伸出杆与中刀主轴箱2.9连接；中刀马达2.1、联轴器2.8、中刀2.3及中刀主轴均设在中刀主轴箱2.9里，能够在中刀横向油缸2.2的驱动下，与中刀主轴箱2.9一起随横向导轨滑块2.11沿着横向导轨2.10做线性滑动。

边刀总成3由边刀马达3.1、边刀3.2、边刀进刀油缸3.3、丝杆3.4、丝杆座3.5、边刀导柱3.6、边刀箱体3.7、门架顶板3.8、立柱3.9、托板3.10、滑动顶板3.11、边刀主轴箱3.12、导轨滑块3.13、导轨3.14、联轴器3.15组成。边刀总成3各组件之间的连接是：立柱3.9设在总底座5上，门架顶板3.8设在立柱3.9上，边刀进刀油缸3.3设在门架顶板3.8上，托板3.10设在立柱3.9上，四根边刀导柱3.6固定在门架顶板3.8与托板3.10之间，边刀箱体3.7设在边刀导柱3.6上；边刀进刀油缸3.3的油缸伸出杆与边刀箱体3.7连接，在边刀进刀油缸3.3的驱动下，推动边刀箱体3.7及所有设在边刀箱体3.7上的装置包括边刀3.2一起沿着边刀导柱3.6做线性滑动；导轨3.14、丝杆3.4、丝杆座3.5均设在边刀箱体3.7上；导轨滑块3.13设在导轨3.14上，能够沿着导轨3.14线性滑动；滑动顶板3.11固定在导轨滑块3.13上；边刀主轴箱3.12及丝杆滑动块均设在滑动顶板3.11上；在丝杆的转动下，所有设在滑动顶板3.11上的装置包括滑动顶板3.11及边刀3.2均沿着导轨3.14的方向做线性滑动，用以调节距离以适应不同尺寸轮毂的加工；边刀马达3.1通过联轴器3.15与边刀3.2直接联接，驱动边刀3.2做高速旋转运动。

中心钻总成4由中心钻4.1、中心钻横向油缸4.2、中心钻纵向油缸4.3、中心钻马达4.4、机械限位块4.5、纵向导轨滑块4.6、横向底板4.7、导轨4.8、导轨滑块4.9、中心钻主轴箱4.10、联轴器4.11组成。中心钻总成4各组件之间的连接是：纵向导轨滑块4.6设在纵向导轨2.6上，能够在纵向导轨2.6上线性滑动；横向底板4.7设在纵向导轨滑块4.6上；中心钻纵向油缸4.3设在动力头底座2.5上，其油缸4.3伸出杆与横向底板4.7连接，在中心钻纵向油缸4.3的驱动下，设在横向底板4.7上的所有装置包括横向底板4.7都能够随纵向导轨滑块4.6一起沿着纵向导轨2.6做线性滑动；机械限位块4.5设在动力头底座2.5上，能够对中心钻总成4沿着纵向导轨2.6的纵向移动进行位置限定，确定钻孔的最终工作位；导轨4.8设在横向底板4.7上，导轨滑块4.9设在导轨4.8上，能够沿着导轨4.8线性滑动；中心钻主轴箱4.10设在导轨滑块4.9上，中心钻马达4.4通过联轴器4.11与中心钻4.1及其主轴传动连接，驱动中心钻4.1高速旋转；中心钻横向油缸4.2设在横向底板4.7上，其油缸伸出杆设在中心钻主轴箱4.10上，中心钻4.1及其主轴、中心钻马达4.4、联轴器4.11均设在中心钻主轴箱4.10里，能够在中心钻横向油缸4.2的驱动下，与中心钻主轴箱4.10一起随导轨滑块4.9沿着导轨4.8做线性滑动。

本机的作业流程是：

1、切冒口工序：

将工件放置在工件卡盘1.5上，电子离合器1.6闭合，启动卡盘1.2夹紧马达，通过伞齿轮组1.15与卡爪主轴1.5.7的传动，驱动工件卡爪1.5.6移动，将工件固定在工件卡盘1.5上，夹紧后电子离合器1.6脱离，卡盘移动油缸1.1启动将工件推至工作位，由安装在底座上的机械限位块1.7控制其定位，此时中刀2.3在中刀纵向油缸2.4的驱动下纵向往中心移动，至第一个定位点后停止横向移动，在中刀横向油缸2.3的驱动下向靠近工件卡盘1.5方向经行横向移动，至定位点后停止横向移动，此时工件卡盘1.5在卡盘旋转马达1.4的驱动下通过蜗轮减速器1.12、联轴器1.13与卡盘传动齿轮1.5.4的传动.做匀速旋转运动，同时中刀2.3在中刀马达2.1的驱动下高速旋转，边刀3.2在中刀马达3.1的驱动下高速旋转，短暂启动之后，中刀2.3在中刀纵向油缸2.4的驱动下进行慢速进刀，边刀3.2在边刀进刀油缸3.3的驱动下进行慢速进刀，工件进入同时切边冒口与中心冒口的切削阶段，当中刀2.3或者边刀3.2完成切削触碰到结束感应位置时，都会按进刀过程逆向独立退刀至起始位。当两处冒口都完成切削时，工件卡盘1.5停止旋转，中刀2.3与边刀3.2全部退刀到位，切冒口工序完成。

2、钻中心孔工序：

在中刀2.3与边刀3.2都退刀完成后，中心钻4.1在中心钻纵向油缸4.3的驱动下超工件卡盘1.5方向进行纵向移动，由机械限位块4.5定位，使中心钻4.1对准工件中心，纵向移动到位后，接近开关反馈到位信号，使工件止转装置1.3开始工作，抱死卡盘制动盘1.5.2、从而使卡盘主轴1.5.3不能再旋转，同时中心钻4.1在中心钻横向油缸4.2的驱动下快速朝工件卡盘1.5方向运动，至慢速进刀位置后，慢速阀启动，中心钻马达4.4启动，带动中心钻4.1高速旋转，并在中心钻横向油缸4.2的驱动下进入慢速进刀切削工况。切削完成后由接近开关反馈信号，中心钻马达4.4停止工作，工件1.3止转装置停止工作，中心钻4.1在中心钻横向油缸4.2的驱动下开始快速横向退刀，横向退至定位点后，由中心钻纵向油缸4.3驱动进行纵向快速退刀，同时，卡盘移动油缸1.1驱动工件卡盘1.5向底座外沿平移，到指定位置后停止，启动卡盘夹紧马达1.2松开工件，人工将轮毂拿下，工序完成

切冒口工序与钻中心孔工序既可以组合在一起使用，也可以单独使用单一功能，满足不同的工作需求，真正起到一机多用的功能。

Claims (3)

1.一种轮毂冒口切钻一体机，它包括工件卡盘工作台、中刀总成、边刀总成、中心钻总成、总底座，其特征在于，工件卡盘工作台包括卡盘移动油缸、卡盘夹紧马达、工件止转装置、卡盘旋转马达、工件卡盘、电子离合器、机械限位块、导轨、滑动平台、导轨滑块、卡盘箱体、蜗轮减速器、联轴器A、联轴器B、伞齿轮组、卡盘底座；工件卡盘包括：前轴承座、卡盘制动盘、卡盘主轴、卡盘传动齿轮、后轴承座、工件卡爪、卡爪主轴；它们之间的组成结构是：卡盘底座设在总底座上，两根导轨平行设在卡盘底座上，导轨滑块设在导轨上，滑动平台设在导轨滑块上，卡盘箱体设在滑动平台上，卡盘移动油缸设在卡盘底座上，卡盘移动油缸的伸出杆与滑动平台连接，机械限位块跟导轨设在卡盘底座上，工件卡盘的卡盘主轴设在卡盘箱体两头轴承座的轴承上，蜗轮减速器设在卡盘箱体上，卡盘旋转马达通过联轴器A与蜗轮减速器传动连接，蜗轮减速器通过链条与卡盘传动齿轮连接，卡盘制动盘通过键固定在卡盘主轴上，卡盘夹紧马达通过联轴器B与电子离合器连接，电子离合器通过伞齿轮组与卡爪主轴传动连接；边刀总成包括：边刀马达、边刀、边刀进刀油缸、边刀丝杆调节机构、边刀门架、边刀导柱、边刀箱体、门架顶板、立柱、托板、滑动顶板、边刀主轴箱、导轨滑块、导轨、联轴器；它们之间的组成结构是：立柱设在总底座上，门架顶板设在立柱上，边刀进刀油缸设在门架顶板上，托板设在立柱上，四根边刀导柱固定在门架顶板与托板之间，边刀箱体设在边刀导柱上，边刀进刀油缸的油缸伸出杆与边刀箱体连接；导轨、丝杆座、丝杆均设在边刀箱体上，导轨滑块设在导轨上，滑动顶板固定在导轨滑块上，边刀主轴箱及丝杆滑动块均设在滑动顶板上，边刀马达通过联轴器与边刀传动连接。

2.按权利要求1所述的一种轮毂冒口切钻一体机，其特征在于，中刀总成包括：中刀马达、中刀纵向油缸、中刀、中刀横向油缸、动力头底座、纵向导轨、纵向导轨滑块、联轴器、中刀主轴箱、横向导轨、横向导轨滑块、横向底板；它们之间的组成结构是：动力头底座设在总底座上，两根纵向导轨平行设在动力头底座上，纵向导轨滑块设在纵向导轨上，横向底板设在纵向导轨滑块上，中刀纵向油缸设在动力头底座上，油缸伸出杆与横向底板连接，横向导轨设在横向底板上，横向导轨滑块设在横向导轨上，中刀主轴箱设在横向导轨滑块上，中刀马达通过联轴器与中刀及其主轴连接，中刀横向油缸设在横向底板上，其油缸伸出杆与中刀主轴箱连接，中刀马达、联轴器、中刀及中刀主轴均设在中刀主轴箱里。

3.按权利要求2所述的一种轮毂冒口切钻一体机，其特征在于，中心钻总成包括：中心钻、中心钻纵向油缸、中心钻横向油缸、中心钻马达、机械限位块、纵向导轨滑块、横向底板、导轨、导轨滑块、中心钻主轴箱、联轴器；其中：纵向导轨滑块设在纵向导轨上，横向底板设在纵向导轨滑块上，中心钻纵向油缸设在动力头底座上，其油缸伸出杆与横向底板连接，机械限位块设在动力头底座上，导轨设在横向底板上，导轨滑块设在导轨上，中心钻主轴箱设在导轨滑块上，中心钻马达通过联轴器与中心钻及其主轴传动连接，中心钻横向油缸设在横向底板上，其油缸伸出杆与中心钻主轴箱连接，中心钻及其主轴、中心钻马达、联轴器均设在中心钻主轴箱里。