CN107322305A - 螺栓球高效加工组合机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种螺栓球高效加工组合机，包括工作台和圆形底座，所述工作台固定在所述圆形底座的中心部位，所述工作台上按照72°角等距离安装有五个工位块，所述圆形底座上按照72°角等距离安装有铣面装置、钻孔装置、倒角装置、攻丝装置，所述铣面装置、所述钻孔装置、所述倒角装置、所述攻丝装置分别与所述工作台上的四个所述工位块相对应，所述圆形底座上在所述工作台空出的一个所述工位块所对应的位置上设有一个工位，所述圆形底座上安装有锁紧装置，所述锁紧装置与所述工作台的边缘锁紧配合。本发明把螺栓球加工过程中需要用到的各种刀具进行了高度集成化组合，而且螺栓球加工过程中的五个工序同时工作，极大地提高了工作效率。

Description

螺栓球高效加工组合机
技术领域
本发明属于螺栓球加工设备领域，更具体而言，本发明涉及一种螺栓球高效加工组合机。
背景技术
螺栓球是一种有着多种不同孔径和多种不同角度的球体，它的加工分为5种工序：1调节角度、2铣面、3钻孔、4倒角、5攻丝；调节好角度后，在立式铣床上铣出球的一个基准面，并在钻床上加工好基准螺孔；然后利用次基准螺孔在立式铣床上转动分度头加工出各弦杆孔和腹杆孔的平面，然后再进行倒角，最后在钻床上进行螺纹加工-攻丝。球体有几个孔就要重复几次这种步骤。
现在一般的加工机器是利用老式机床配合简单工装，每次只能加工一种工序，而且都是进行人工手动更换刀具，手动变换档位，而且在螺栓球的精加工过程中，每次转工序都需要对夹具进行转动、重新定位，而螺栓球的加工精度要求高，相连的两螺孔中心轴线的夹角误差、同一轴线上梁螺孔的端面平等度、螺孔端面距球心的距离、螺栓孔端面与轴线的垂直度、螺孔螺纹的加工精度等方面都需要满足一定的加工精度要求。这就增加了工人的劳动强度而且效率也极低，因此单机产量也很低，这就给企业的发展壮大带来了困难。设计一种高自动化、高效率、低劳动强度的加工设备是螺栓球加工行业的必然需求。
发明内容
本发明公开了一种螺栓球高效加工组合机，该设备把螺栓球加工过程中需要用到的各种刀具进行了高度集成化组合，而且螺栓球加工过程中的五个工序同时工作，极大地提高了工作效率。
本发明所采用的技术方案是：
一种螺栓球高效加工组合机，包括工作台和圆形底座，所述工作台固定在所述圆形底座的中心部位，所述工作台上按照72°角等距离安装有五个工位块，所述圆形底座上按照72°角等距离安装有铣面装置、钻孔装置、倒角装置、攻丝装置，所述铣面装置、所述钻孔装置、所述倒角装置、所述攻丝装置分别与所述工作台上的四个所述工位块相对应，所述圆形底座上在所述工作台空出的一个所述工位块所对应的位置上设有一个工位，所述圆形底座上安装有锁紧装置，所述锁紧装置与所述工作台的边缘锁紧配合。
进一步的，所述工位块主要由┛型钢板、垂直分度盘、水平分度盘组成，所述┛型钢板的垂直面固定有所述垂直分度盘，所述┛型钢板的下水平面处固定有所述水平分度盘，所述水平分度盘的中心部位开设有内沟槽；所述┛型钢板的垂直面与所述工作台的中心到所述水平分度盘的中心线连线平行。
进一步的，所述工作台为圆形旋转工作台，所述工作台主要由圆形高强钢板、三角形定位锁紧块、自动换刀系统用感应柱和支撑柱构成，所述圆形高强钢板与所述支撑柱通过双列钢珠回转轴承连接。
进一步的，所述铣面装置包括铣刀动力头、铣面燕尾槽导轨、铣面滑块导轨和铣面液压进给油缸，所述滑块导轨固定在所述工作台上，所述铣面滑块导轨和与之相对应的所述工位块上的所述┛型钢板在0°时的垂直面保持平行。
进一步的，所述钻孔装置包括钻孔动力头、钻孔燕尾槽导轨、钻孔自动换刀滑块导轨、钻孔液压进给导轨、钻孔液压油缸、钻孔伺服电控换刀系统，所述钻孔液压进给导轨固定所述工作台上，所述钻孔液压进给导轨和与之相对应的所述工位块上的所述┛型钢板在0°时的垂直面保持平行。
进一步的，所述倒角装置包括倒角动力头、倒角燕尾槽导轨、倒角滑块导轨、倒角液压油缸。
进一步的，所述攻丝装置，包括攻丝动力头、攻丝燕尾槽导轨、攻丝自动换刀滑块导轨、攻丝液压进给导轨、攻丝液压油缸、攻丝伺服电控换刀系统，所述攻丝液压进给导轨固定所述工作台上，所述攻丝液压进给导轨和与之相对应的所述工位块上的所述┛型钢板在0°时的垂直面保持平行。
更进一步的，所述圆形底座由加厚高强度钢板加工制成。
采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：
1、各种加工刀具同时加工，效率得到很大提高，是现有加工机器效率的4-5倍。
2、螺栓球的孔径大小不一样，一般的以1-3种孔径为最多，本发明可以根据图纸的要求安装不同数量的动力头，极大的降低了人工手动换刀的时间。
3、本发明采用液压自动进给系统，拥有多种不同的进给速度以适应不同孔径钻头对进给速度的要求。
4、本发明的自动化程度高，极大的减少了工人劳动强度，本发明的精度高，一次工装，在工作台上完成五道工序，无需每次进行定位。
附图说明
图1是本发明螺栓球高效加工组合机的示意图；
图2是工位块的示意图；
图3是工作台的示意图；
图4是铣面装置的示意图；
图5是钻孔装置的示意图；
图6是倒角装置的示意图；
图7是攻丝装置的示意图。
图中：
1-工位块 11-┛型钢板 12-垂直分度盘 13-水平分度盘 14-固定块 15-内沟槽；
2-工作台 21-圆形高强钢板 22-三角形定位锁紧块 23-自动换刀系统用感应柱24-支撑柱；
3-铣面装置 31-铣刀动力头 32-铣面燕尾槽导轨 33-铣面滑块导轨 34-铣面液压进给油缸；
4-钻孔装置 41-钻孔动力头 42-钻孔燕尾槽导轨 43-钻孔自动换刀滑块导轨 44-钻孔液压进给导轨 45-钻孔液压油缸 46-钻孔伺服电控换刀系统；
5-倒角装置 51-倒角动力头 52-倒角燕尾槽导轨 53-倒角滑块导轨 54-倒角液压油缸；
6-攻丝装置 61-包括攻丝动力头 62-攻丝燕尾槽导轨 63-攻丝自动换刀滑块导轨64-攻丝液压进给导轨 65-攻丝液压油缸 66-攻丝伺服电控换刀系统；
7-圆形底座；
8-锁紧装置；
9-工位。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种螺栓球高效加工组合机，包括工作台2，如图3所示，所述工作台2为圆形旋转工作台，由圆形高强钢板21、三角形定位锁紧块22、自动换刀系统用感应柱23及支撑柱24构成，圆形高强钢板21与支撑柱24通过双列钢珠回转轴承连接，这种轴承可以承受来自各个方向的力，很好的保证了精度。
包括工位块1，如图2所示，工位块1主要由┛型钢板11、垂直分度盘12、水平分度盘13、固定块14组成，所述┛型钢板11的垂直面固定有所述垂直分度盘12，┛型钢板11的垂直面及所述垂直分度盘12上安装有固定块14，所述┛型钢板11的下水平面处固定有所述水平分度盘13，所述水平分度盘13的中心部位开设有内沟槽15，可以放T型螺栓用来旋转角度及压紧；所述┛型钢板11的垂直面与所述工作台2的中心到所述水平分度盘13的中心线连线平行。
如图1所示，在工作台2上按照72度等距离安装有5个用于螺栓球固定与角度调节的工位块1，工作台与圆形底座7连接，圆形底座7上按照72度等距离安装有四种动力工作装置，动力工作装置分别为铣面装置3、钻孔装置4、倒角装置5、攻丝装置6，当位于圆形底座7上的锁紧装置8压紧工作台2时，铣面装置3、钻孔装置4、倒角装置5、攻丝装置6分别与工作台2上的四个工位块1对齐，其中在工作台2上空出一个工位块1、在圆形底座7上空出一个工位9，空出的工位块1和空出的工位9相对应，这是给操作人员留出的工作工位，用来调节螺栓球的角度及装卸螺栓球。
铣面装置3如图4所示，包括铣刀动力头31、铣面燕尾槽导轨32、铣面滑块导轨33、铣面液压进给油缸34，所述滑块导轨33固定在所述工作台2上，当锁紧装置8压紧工作台2开始加工时，所述铣面滑块导轨33和与之相对应的所述工位块1上的所述┛型钢板11在0°时的垂直面保持平行。
钻孔装置4如图5所示，包括钻孔动力头41、钻孔燕尾槽导轨42、钻孔自动换刀滑块导轨43、钻孔液压进给导轨44、钻孔液压油缸45、钻孔伺服电控换刀系统46，所述钻孔液压进给导轨44固定所述工作台2上，当锁紧装置8压紧工作台2开始加工时，所述钻孔液压进给导轨44和与之相对应的所述工位块1上的所述┛型钢板11在0°时的垂直面保持平行。钻孔燕尾槽导轨44的作用是调节刀具长度，不同型号的钻头或丝锥长度也不同，那么为了保证各刀具的长度一致就必须安装钻孔燕尾槽导轨44这一部件，钻孔燕尾槽导轨44的另一个作用就是当钻头或丝锥磨损变短后可以进行调节。
倒角装置5如图6所示，包括倒角动力头51、倒角燕尾槽导轨52、倒角滑块导轨53、倒角液压油缸54，倒角这一工序不需要换刀，用一个直径大一些的倒角刀具就可以满足多种孔径的加工。
攻丝装置6如图7所示，包括攻丝动力头61、攻丝燕尾槽导轨62、攻丝自动换刀滑块导轨63、攻丝液压进给导轨64、攻丝液压油缸65、攻丝伺服电控换刀系统66，所述攻丝液压进给导轨64固定所述工作台2上，当锁紧装置8压紧工作台2开始加工时，所述攻丝液压进给导轨64和与之相对应的所述工位块1上的所述┛型钢板11在0°时的垂直面保持平行。
圆形底座7，是整个集体的固定及承重座，该组件是由加厚高强度钢板加工而成，有很好的抗变形能力。
当钻头进给到末端位置时，因为球体中心部位已经被钻空，这时进给速度依然很快时，钻头极易发生折断造成损失，在铣面装置3、钻孔装置4、倒角装置5、攻丝装置6上均设置有压力继电器，利用压力继电器来感应各种动力头的压力从而控制进给速度，能够极大的减少了动力头折断这一情况的发生
本发明的安装方式：
工作台2通过高强度螺栓固定在圆形底座7的中心部位，在工作台2上按照72度等距离安装有5个螺栓球固定与角度调节的工位块1，工位块1中的┛型钢板11的垂直面必须与工作台2的中心到工位块1的水平分度盘13的中心线连线平行，然后确定平行分度盘13的0°位置，最后固定紧固；然后在圆形底座7上按照72度等距离安装依次安装铣面装置3、钻孔装置4、倒角装置5、攻丝装置6，当位于圆形底座7上的锁紧装置8压紧工作台时，铣面装置3、钻孔装置4、倒角装置5、攻丝装置6分别与工作台2上的四个工位块1对齐；其中铣面装置3、钻孔装置4、攻丝装置6都有XY两条导轨，XY导轨必须呈90°安装，保证垂直；其次各组件的X轴都必须与┛型钢板在0°时的垂直面保持平行，这样整个组件安装完毕。其中在工作台2上空出一个工位块1、在圆形底座7上空出一个工位9，这是给操作人员留出的工作工位，用来调节螺栓球的角度及装卸螺栓球。
本发明的工作步骤：
首先操作人员打开配电柜总开关，机器启动，然后在工位9开始安装螺栓球，通过电动扳手安装，快速而且扭力一致，调节需要加工的角度，紧固好以后把工作台2向左旋转72度左右，当到达设定位置时，工作台2下方的感应块与接近开关靠近输入一个信号，锁紧装置8的锁紧油缸工作，工作台被锁定，在锁紧油缸完成动作以后输出一个信号给铣面装置3、钻孔装置4、倒角装置5、攻丝装置6的四个动力头，动力头接收信号后各液压油缸开始进给；当各刀具进给到设定位置时，在行程开关的作用下快速退刀，回到起点，锁紧装置8自动复位，操作人员把工作台2向左旋转，进入下一循环。
本发明具备以下优点：
1、各种加工刀具同时加工，效率得到很大提高，是现有加工机器效率的4-5倍。
2、自动换刀系统，螺栓球的孔径大小不一样，一般的以1-3种孔径为最多。本发明可以根据图纸的要求在自动换刀系统中安装不同数量的动力头，换刀系统由伺服电机滑块导轨及电控系统组成，极大的降低了人工手动换刀的时间。
3、液压自动进给系统
该系统拥有多种不同的进给速度以适应不同孔径钻头对进给速度的要求。
4、末端进给速度自动调节
当钻头进给到末端位置时，因为球体中心部位已经被钻空，这时进给速度依然很快时，钻头极易发生折断造成损失，本发明利用压力继电器来感应钻头的压力从而控制进给速度，极大的减少了钻头折断这一情况的发生。
5、本发明的自动化程度高，极大的减少了工人劳动强度。
6、本发明的精度高，一次工装，在工作台上完成五道工序，无需每次进行定位。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种螺栓球高效加工组合机，包括工作台和圆形底座，其特征在于：所述工作台固定在所述圆形底座的中心部位，所述工作台上按照72°角等距离安装有五个工位块，所述圆形底座上按照72°角等距离安装有铣面装置、钻孔装置、倒角装置、攻丝装置，所述圆形底座上安装有锁紧装置，所述锁紧装置与所述工作台的边缘锁紧配合，当所述锁紧装置压紧所述工作台时，所述铣面装置、所述钻孔装置、所述倒角装置、所述攻丝装置分别与所述工作台上的四个所述工位块相对齐，所述圆形底座上在所述工作台空出的一个所述工位块所对应的位置上设有一个工位。
2.根据权利要求1所述的螺栓球高效加工组合机，其特征在于：所述工位块主要由┛型钢板、垂直分度盘、水平分度盘和固定块组成，所述┛型钢板的垂直面固定有所述垂直分度盘，所述┛型钢板的垂直面及所述垂直分度盘上安装有所述固定块，所述┛型钢板的下水平面处固定有所述水平分度盘，所述水平分度盘的中心部位开设有内沟槽；所述┛型钢板的垂直面与所述工作台的中心到所述水平分度盘的中心线连线平行。
3.根据权利要求1所述的螺栓球高效加工组合机，其特征在于：所述工作台为圆形旋转工作台，所述工作台主要由圆形高强钢板、三角形定位锁紧块、自动换刀系统用感应柱和支撑柱构成，所述圆形高强钢板与所述支撑柱通过双列钢珠回转轴承连接。
4.根据权利要求1所述的螺栓球高效加工组合机，其特征在于：所述铣面装置包括铣刀动力头、铣面燕尾槽导轨、铣面滑块导轨和铣面液压进给油缸，所述滑块导轨固定在所述工作台上，当所述锁紧装置压紧所述工作台开始加工时，所述铣面滑块导轨和与之相对应的所述工位块上的所述┛型钢板在0°时的垂直面保持平行。
5.根据权利要求1所述的螺栓球高效加工组合机，其特征在于：所述钻孔装置包括钻孔动力头、钻孔燕尾槽导轨、钻孔自动换刀滑块导轨、钻孔液压进给导轨、钻孔液压油缸、钻孔伺服电控换刀系统，所述钻孔液压进给导轨固定在所述工作台上，当所述锁紧装置压紧所述工作台开始加工时，所述钻孔液压进给导轨和与之相对应的所述工位块上的所述┛型钢板在0°时的垂直面保持平行。
6.根据权利要求1所述的螺栓球高效加工组合机，其特征在于：所述倒角装置包括倒角动力头、倒角燕尾槽导轨、倒角滑块导轨、倒角液压油缸。
7.根据权利要求1所述的螺栓球高效加工组合机，其特征在于：所述攻丝装置包括攻丝动力头、攻丝燕尾槽导轨、攻丝自动换刀滑块导轨、攻丝液压进给导轨、攻丝液压油缸、攻丝伺服电控换刀系统，所述攻丝液压进给导轨固定在所述工作台上，当所述锁紧装置压紧所述工作台开始加工时，所述攻丝液压进给导轨和与之相对应的所述工位块上的所述┛型钢板在0°时的垂直面保持平行。
8.根据权利要求1-7任一项所述的螺栓球高效加工组合机，其特征在于：所述圆形底座由加厚高强度钢板加工制成。
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