CN107649691A - 小型换向器车削装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种换向器车削装置，包括主轴(4)、移动式刀架(5)及车刀(6)，主轴(4)包括主段(4a)与安装段(4b)，还包括由安装在主轴(4)对面的第一气缸(10)驱动的顶杆(11)，顶杆(11)具有一个适于顶住工件(35)的顶头(21)；进一步地，车削装置包括工件输入道(7)；该工件输入道(7)下面设置工件承接器(8)，该工件承接器(8)与可沿主轴(4)垂直方向伸缩的第二气缸(9)的活塞杆连接；车削装置还包括套装在主轴(4)主段(4a)上由第三气缸(12)驱动的推板(13)；有效的解决了换向器工件的车削装夹问题，能一次性完成整个外圆的车削，车削质量好，作业效率高。

Description

小型换向器车削装置
技术领域
本发明涉及一种圆柱状工件车削装置，尤其是小型直流电机换向器的车削装置。
背景技术
直流电机均配置有换向器。一般地，直流电机换向器内有绝缘套筒，换向片套装在绝缘套筒外面，各换向片之间留有绝缘间隙，整体呈圆筒状，如图1所示。绝缘套筒通常采用绝缘的胶木制作，采用具有良好导电恨性能的铜材制作。制作时通常绝缘套筒利用模具注塑成型，注塑前将换向片置于模具的绝缘套筒成型腔外周的相应位置，注塑成型后换向片就镶嵌在绝缘套筒的外周。然后车削换向片外圆余量，达到设定直径。车削换向片首先要解决其装夹问题，外圆装夹显然是不行的：1、没有多余的装夹长度，2、不能一次性完成整个外圆的车削，3、由于各换向片之间留有绝缘间隙容易变形，4、车削效率低下。所以只能利用绝缘套筒内孔进行装夹，行内人士就会想到内胀式芯轴。但是，由于胶木制作的绝缘套筒较为脆弱，内胀式芯轴也并不合适，并且其费用也较高。
另外，普通车床或数控车床适应各种圆柱状工件的车削，但一般不配置工件输入、输出装置。对于大量车削直流电机换向器，作业效率低下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种换向器车削装置，为换向器提供合适的装夹方案，并且投入小，作业效率高。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种换向器车削装置，包括机架(1)，固定安装在机架(1)上的电机(2)、主轴箱(3)及从主轴箱(3)伸出由电机(2)驱动的主轴(4)，安装在机架(1)上的移动式刀架(5)及车刀(6)，其特征在于，所述主轴(4)包括主段(4a)与适于工件(35)套入的安装段(4b)，主段(4a)与安装段之间形成挡住工件(35)的台阶，所述车削装置还包括由安装在主轴(4)对面的第一气缸(10)驱动的顶杆(11)，所述顶杆(11)具有一个适于顶住工件(35)的顶头(21)。
以下分别为进一步的方案：
所述车削装置包括安装在机架(1)上的工件输入道(7)；该工件输入道(7)下面设置工件承接器(8)，该工件承接器(8)与安装在机架(1)上可沿主轴(4)垂直方向伸缩的第二气缸(9)的活塞杆连接；所述车削装置包括套装在所述主轴(4) 主段(4a)上由第三气缸(12)驱动的推板(13)。
所述工件承接器(8)包括本体(14)与活动挡板(15)，所述本体(14)上面为圆弧形坡面(16)，所述活动挡板(15)位于圆弧形坡面(16)的下端，二者之间以转动销连接， 转动销上套装扭力弹簧(17)。
所述工件输入道(7)的横截面呈凹字形，包括倾斜段(18)与竖直段(19)，其竖直段(19)设置固定挡板(20)。
所述工件承接器(8)后侧设置水平挡板(34)，该水平挡板(34)覆盖在第二气缸(9)及其活塞杆上面；当第二气缸(9)带动工件承接器(8)向主轴(4)移动时挡住工件输入道(7)中的待切削工件(35)。
所述第三气缸(12)固定安装在主轴箱(3)上面，其活塞杆固定连接所述推板(13)，所述推板(13)经其套孔(22)套装在所述主轴(4) 主段(4a)上。
所述顶杆(11)为第一气缸(10)的活塞杆及套装在该活塞杆外端的所述顶头(21)，所述顶头(21) 适于顶住工件(35)的绝缘套筒。
所述机架(1)上设置横向导轨(23)，第一滑动块(24)设置在横向导轨(23)上面，可沿横向导轨(23)左右滑动，第一滑动块(24)上面设置纵向导轨或导槽(25)，所述刀架(5)作为第二滑动块设置在纵向导轨或导槽(25)上面，可沿纵向导轨或导槽(25)前后滑动。
所述机架(1)在车削位置下方固定设置碎屑输出道(27)；该碎屑输出道(27)包括倾斜底板(28)与2个侧板(29)。
所述车削装置还设置有工件输出装置，该工件输出装置包括活动起始段与固定设置在所述机架(1)上的固定通道(30)，所述固定通道(30)包括倾斜底板(28)与2个侧板(29)；所述工件输出装置的活动起始段包括固定安装在机架(1)上的箱盖(31)，该箱盖(31)位于固定通道(30)上方，该箱盖(31)里面设置斜底抽屉(32)；在该箱盖(31)两侧分别固定设置第四气缸(33)，第四气缸(33)的活塞杆固定连接斜底抽屉(32)。
本发明换向器车削装置，采用简单的结构方案，构件均容易采购或自制，开发投入少，但有效的解决了换向器工件的车削装夹问题，能一次性完成整个外圆的车削，车削精度高，质量好；工件装夹、切削、输送过程均不会对工件造成损伤。本发明换向器车削装置，并配置有工件输入、输出装置，由于自动化程度较高，所以作业效率高，适合大量车削直流电机换向器。
附图说明
图1为换向器示意图；
图2为本发明换向器车削装置整体示意图；
图3为图2隐藏机架后示意图；
图4为机架示意图；
图5为工件输入机构示意图；
图6、图7为不同方位的工件承接器示意图；
图8为主轴箱相关部件示意图；
图9为主轴示意图；
图10为顶杆相关部件与斜底抽屉相关部件示意图；
图11为斜底抽屉相关部件示意图；
图12为图11仰视示意图。
具体实施方式
以下以图1至图12所示，说明本发明的具体实施方式。
直流电机换向器35如图1所示，内有绝缘套筒36，换向片37套装在绝缘套筒36外面，各换向片37之间留有绝缘间隙38，整体呈圆筒状，如图1所示。绝缘套筒36通常采用绝缘的胶木制作，换向片37采用具有良好导电性能的铜材制作。制作时通常绝缘套筒利用模具注塑成型，注塑前将换向片37置于模具的绝缘套筒成型腔外周的相应位置，注塑成型后换向片37就镶嵌在绝缘套筒36的外周。然后车削换向片37外圆余量，达到设定直径。车削换向片37外圆余量首先要解决其装夹问题；如背景技术部分所述，外圆装夹显然是不行的。本发明利用绝缘套筒内孔进行装夹。当然，如果注塑成型的绝缘套筒36的内孔精度达不到要求，可在注塑成型时留切削余量，车削换向片37外圆余量前先利用注塑成型后的工件毛坯进行外圆装夹，将绝缘套筒36的内孔先进行切削。
如图2或图3所示，一种换向器车削装置，包括机架1，固定安装在机架1上的电机2、主轴箱3及从主轴箱3伸出由电机2驱动的主轴4，安装在机架1上的移动式刀架5及车刀6，也可参见图8。如图9所示，主轴4包括主段4a与适于工件35套入的安装段4b，主段4a与安装段之间形成挡住工件35的台阶。车削装置还包括由安装在主轴4对面的第一气缸10驱动的顶杆11，顶杆11具有一个适于顶住工件35的顶头21。只要第一气缸10的活塞杆的长度足够，顶杆11为第一气缸10的活塞杆及套装在该活塞杆外端的顶头21，顶头21适于顶住工件35的绝缘套筒36。机架1上设置横向导轨23，第一滑动块24设置在横向导轨23上面，可沿横向导轨23左右滑动，第一滑动块24上面设置纵向导轨或导槽25，刀架5作为第二滑动块设置在纵向导轨或导槽25上面，可沿纵向导轨或导槽25前后滑动。
如图2或图3所示，本发明车削装置还包括安装在机架1上的工件输入道7。如图5所示，工件输入道7的横截面呈凹字形，包括倾斜段18与竖直段19，其竖直段19设置固定挡板20。该工件输入道7下面设置用于承接从所述工件输入道7落下的工件35并输送至工位的工件承接器8，该工件承接器8与安装在机架1上可沿主轴4垂直方向伸缩的第二气缸9的活塞杆连接；车削装置包括套装在主轴4主段4a上由第三气缸12驱动的推板13。如图6、图7所示，工件承接器8包括本体14与活动挡板15，本体14上面为圆弧形坡面16，活动挡板15位于圆弧形坡面16的下端，二者之间以转动销连接， 转动销上套装扭力弹簧17。正常状态，活动挡板15受扭力弹簧17作用，处于竖立状态；但受外力作用可克服扭力弹簧17的弹力摆动。工件承接器8后侧设置水平挡板34，该水平挡板34覆盖在第二气缸9及其活塞杆上面；当第二气缸9带动工件承接器8向主轴4移动时挡住工件输入道7中的待切削工件35。
如图8所示，第三气缸(12)固定安装在主轴箱3上面，其活塞杆固定连接推板13，推板13经其套孔22套装在主轴4主段4a上。
如图4所示，机架1在车削位置下方固定设置碎屑输出道27；该碎屑输出道27包，括倾斜底板28与2个侧板29。
如图2所示，本发明车削装置还设置有工件输出装置，该工件输出装置包括活动起始段与固定设置在机架1上的固定通道30。如图4所示，固定通道30包括倾斜底板28与2个侧板29。如图10、图11、图12所示，工件输出装置的活动起始段包括固定安装在机架1上的箱盖31，该箱盖31位于固定通道30上方，该箱盖31里面设置斜底抽屉32；在该箱盖31两侧分别固定设置第四气缸33，第四气缸33的活塞杆固定连接斜底抽屉32。
作业时，将工件35毛坯放置在工件输入道7倾斜段18，由其滚落，并在竖直段19下坠落至工件承接器8的圆弧形坡面16上面，被活动挡板15挡住。正常作业时，可将多个工件35毛坯依次放置在工件输入道7倾斜段18，则第一个工件35毛坯坠落至工件承接器8的圆弧形坡面16上面，被活动挡板15挡住，后续的工件35毛坯就依次叠加在其上面的竖直段19中，侧身被固定挡板20挡住。启动第二气缸9，将承接器8上的工件35毛坯输送至与主轴4同轴位置。当工件承接器8离开工件输入道7的竖直段19下的初始位置时，跟随设置在工件承接器8后的水平挡板34就会挡住第二个及其它工件35。启动第一气缸10，顶杆11的顶头21顶动工件35毛坯套入主轴4的安装段4b，工件35毛坏前端被主轴4的主段4a与安装段4b之间的台阶挡住，第一气缸10继续用力使顶头21该始终顶住工件35毛坯的后端。在此期间，第二气缸9带动承接器8回复；承接器8回复开始时，由于工件35的存在，迫使承接器8的活动挡板15克服扭力弹簧17的弹力摆动至水平位置，经过工件35毛坯后，承接器8的活动挡板15在扭力弹簧17的作用下恢复正常的竖立状态。承接器8回复至初始位置时，第二个工件35毛坯坠落至工件承接器8，等待切削。移动刀架5使车刀6对准工件35毛坯的车削起始位置，启动电机2，工件35毛坯。随主轴4转动，移动刀架5与车刀6沿横向导轨23移动一次性完成走刀切削。每一个工件35完成切削后，第一气缸10带动顶杆11回复。2个第四气缸33带动斜底抽屉32向工件下方35移动，与此同时，第三气缸12驱动推板13将工件35推出主轴4的安装段4b后回复，工件35落至斜底抽屉32中，并在跟随2个第四气缸33回复过程中沿斜底抽屉32的斜底与机架1上的固定通道30滚下到工件35收集箱。周而复始，就可以连续进行换向器工件35的车削加工。

Claims (10)

1.一种换向器车削装置，包括机架(1)，固定安装在机架(1)上的电机(2)、主轴箱(3)及从主轴箱(3)伸出由电机(2)驱动的主轴(4)，安装在机架(1)上的移动式刀架(5)及车刀(6)，其特征在于，所述主轴(4)包括主段(4a)与适于工件(35)套入的安装段(4b)，主段(4a)与安装段之间形成挡住工件(35)的台阶，所述车削装置还包括由安装在主轴(4)对面的第一气缸(10)驱动的顶杆(11)，所述顶杆(11)具有一个适于顶住工件(35)的顶头(21)。
2.如权利要求1所述的车削装置，其特征在于，所述车削装置包括安装在机架(1)上的工件输入道(7)；该工件输入道(7)下面设置工件承接器(8)，该工件承接器(8)与安装在机架(1)上可沿主轴(4)垂直方向伸缩的第二气缸(9)的活塞杆连接；所述车削装置包括套装在所述主轴(4) 主段(4a)上由第三气缸(12)驱动的推板(13)。
3.如权利要求2所述的车削装置，其特征在于，所述工件承接器(8)包括本体(14)与活动挡板(15)，所述本体(14)上面为圆弧形坡面(16)，所述活动挡板(15)位于圆弧形坡面(16)的下端，二者之间以转动销连接， 转动销上套装扭力弹簧(17)。
4.如权利要求2所述的车削装置，其特征在于，所述工件输入道(7)的横截面呈凹字形，包括倾斜段(18)与竖直段(19)，其竖直段(19)设置固定挡板(20)。
5.如权利要求2所述的车削装置，其特征在于，所述工件承接器(8)后侧设置水平挡板(34)，该水平挡板(34)覆盖在第二气缸(9)及其活塞杆上面；当第二气缸(9)带动工件承接器(8)向主轴(4)移动时挡住工件输入道(7)中的待切削工件(35)。
6.如权利要求2所述的车削装置，其特征在于，所述第三气缸(12)固定安装在主轴箱(3)上面，其活塞杆固定连接所述推板(13)，推板(13)经其套孔(22)套装在所述主轴(4) 主段(4a)上。
7.如权利要求1所述的车削装置，其特征在于，所述顶杆(11)为第一气缸(10)的活塞杆及套装在该活塞杆外端的所述顶头(21)，所述顶头(21) 适于顶住工件(35)的绝缘套筒。
8.如权利要求1所述的车削装置，其特征在于，所述机架(1)上设置横向导轨(23)，第一滑动块(24)设置在横向导轨(23)上面，可沿横向导轨(23)左右滑动，第一滑动块(24)上面设置纵向导轨或导槽(25)，所述刀架(5)作为第二滑动块设置在纵向导轨或导槽(25)上面，可沿纵向导轨或导槽(25)前后滑动。
9.如权利要求1所述的车削装置，其特征在于，所述机架(1)在车削位置下方固定设置碎屑输出道(27)；该碎屑输出道(27)包括倾斜底板(28)与2个侧板(29)。
10.如权利要求1至9任一项所述的车削装置，其特征在于，所述车削装置还设置有工件输出装置，该工件输出装置包括活动起始段与固定设置在所述机架(1)上的固定通道(30)，所述固定通道(30)包括倾斜底板(28)与2个侧板(29)；所述工件输出装置的活动起始段包括固定安装在机架(1)上的箱盖(31)，该箱盖(31)位于固定通道(30)上方，该箱盖(31)里面设置斜底抽屉(32)；在该箱盖(31)两侧分别固定设置第四气缸(33)，第四气缸(33)的活塞杆固定连接斜底抽屉(32)。
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