CN110480036A - 一种数控车床自动拔料装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控车床自动拔料装置及方法，其中，该装置包括卡紧装置、卡料口、切割槽、止线孔和底座；其中，所述卡紧装置包括装置本体、弹簧槽和卡爪；底座与装置本体一体连接，装置本体与弹簧槽一体连接，弹簧槽与卡爪一体连接；弹簧槽包括第一弹簧槽和第二弹簧槽；第一弹簧槽和第二弹簧槽一体连接；卡爪的顶端开设有卡料口；装置本体的底端开设有四个止线孔；卡紧装置的外周开设有四个切割槽，每个切割槽的一端与卡料口相连通，每个切割槽的另一端与相对应的止线孔相连通。本发明使得操作简单且有效，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于数控车床技术领域，尤其涉及一种数控车床自动拔料装置及方法。
背景技术
在加工直径小的产品时，往往加工原材料为长而细结构的盘丝类材料，目前采取“手工拔料+数控加工”的方式，拔料操作流程为“开门-松开卡爪-拔料-测尺寸-锁紧卡爪-关门-调用程序”，手工拔料时间占加工产品总时间的三分之一，操作繁琐，加工效率低。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种数控车床自动拔料装置及方法，使得操作简单且有效，提高了生产效率。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种数控车床自动拔料装置，包括：卡紧装置、卡料口、切割槽、止线孔和底座；其中，所述卡紧装置包括装置本体、弹簧槽和卡爪；底座与装置本体一体连接，装置本体与弹簧槽一体连接，弹簧槽与卡爪一体连接；弹簧槽包括第一弹簧槽和第二弹簧槽；第一弹簧槽和第二弹簧槽一体连接；卡爪的顶端开设有卡料口；装置本体的底端开设有四个止线孔；卡紧装置的外周开设有四个切割槽，每个切割槽的一端与卡料口相连通，每个切割槽的另一端与相对应的止线孔相连通。
上述数控车床自动拔料装置中，所述装置本体为细腰状结构，所述装置本体的剖面的上曲线C11的方程式为：
其中，以底座(6)的底端面的圆心为坐标点O，以卡紧装置的中心轴线为X轴，以垂直X轴的方向为Y轴，a、b、c均为系数。
上述数控车床自动拔料装置中，数控车床自动拔料装置需要拔的材料的直径为5mm，则a、b、c分别取37.5、35.4和411.24。
上述数控车床自动拔料装置中，所述第一弹簧槽的剖面的上曲线包括C1线、C2线和C3线；其中，C1线、C2线和C3线依次相连接；其中，
C1线的方程式为：y＝a1x+b1；
C2线的方程式为：y＝c1；
C3线的方程式为：y＝-a1x+d1；
其中，以底座的底端面的圆心为坐标点O，以卡紧装置的中心轴线为X轴，以垂直X轴的方向为Y轴，a1、b1、c1、d1均为系数。
上述数控车床自动拔料装置中，数控车床自动拔料装置需要拔的材料的直径为5mm，则a1、b1、c1、d1的值分别为-0.6、39.2、5.9、-50.3。
上述数控车床自动拔料装置中，所述第二弹簧槽的剖面的上曲线包括C4线、C5线和C6线；其中，C4线、C5线和C6线依次相连接；其中，
C4线的方程式为：y＝a2x+b2；
C5线的方程式为：y＝c2；
C6线的方程式为：y＝-a2x+d2；
其中，以底座的底端面的圆心为坐标点O，以卡紧装置的中心轴线为X轴，以垂直X轴的方向为Y轴，a2、b2、c2、d2均为系数。
上述数控车床自动拔料装置中，数控车床自动拔料装置需要拔的材料的直径为5mm，则a2、b2、c2、d2的值分别为1、-54.8、8、71.7。
一种数控车床自动拔料方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：将数控车床自动拔料装置的底座安装于数控车床的刀盘上，数控车床的信息处理系统检测到需加工的材料的位置，数控车床的信息处理系统将安装有数控车床自动拔料装置的刀盘移动到需加工的材料的位置处；
步骤二：将数控车床自动拔料装置向需加工的材料方向送出，使得数控车床自动拔料装置的卡料口套住材料的顶端，卡紧装置通过切割槽往外张开，从而通过弹性压紧材料；其中，材料的末端通过液压卡盘固定；
步骤三：松开液压卡盘，数控车床将夹有材料的数控车床自动拔料装置移动到指定加工位置，然后液压卡盘夹紧材料，数控车床自动拔料装置移开材料。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明拔料装置直接安装于数控车床的刀盘上，通过数控车床来操控拔料装置的行程，不需要单独的一整套自动送料机，既节约成本，又节约加工场地，方便操作。
(2)本发明通过数控车床自动拔料装置自动实现拔料效果，提高了生产效率，并且可根据加工对象的尺寸进行快速更改与修正，操作简单且有效。
(3)本发明拔料装置制作简单、成本低，编程灵活、易于操作。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为数控车床自动拔料装置示意图；
图2为数控车床自动拔料装置结构分区示意图；
图3为数控车床自动拔料装置弹簧槽局部示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1为数控车床自动拔料装置示意图。如图1所示，该数控车床自动拔料装置包括：卡紧装置、卡料口1、切割槽4、止线孔5和底座6。其中，
底座6与装置本体2一体连接，装置本体2与弹簧槽3一体连接，弹簧槽3与卡爪7一体连接；
弹簧槽3包括第一弹簧槽31和第二弹簧槽32；第一弹簧槽31和第二弹簧槽32一体连接；
卡爪7的顶端开设有卡料口1；
装置本体2的底端开设有四个止线孔5；
装置本体2、弹簧槽3和卡爪7组成一个卡紧装置，卡紧装置的外周开设有四个切割槽4，每个切割槽4的一端与卡料口1相连通，每个切割槽4的另一端与相对应的止线孔5相连通。
如图2所示，装置本体2为细腰状结构，装置本体2的剖面的上曲线C11的方程式为：
其中，以底座6的底端面的圆心为坐标点O，以卡紧装置的中心轴线为X轴，以垂直X轴的方向为Y轴，a、b、c均为系数。装置本体2的剖面的下曲线C12与装置本体2的剖面的上曲线C11关于装置本体2的中心轴线对称。
其中a、b、c根据加工棒材原材料的直径取不同的值。数控车床自动拔料装置需要拔的材料的直径为5mm，则a、b、c分别取37.5、35.4和411.24。能够使卡料口1张开至所需直径，刚好将待加工的原材料卡入拔料装置卡料口。
如图3所示，第一弹簧槽31的剖面的上曲线包括C1线、C2线和C3线；其中，C1线、C2线和C3线依次相连接；
C1线的方程式为：y＝a1x+b1；
C2线的方程式为：y＝c1；
C3线的方程式为：y＝-a1x+d1；
其中，以底座6的底端面的圆心为坐标点O，以卡紧装置的中心轴线为X轴，以垂直X轴的方向为Y轴，a1、b1、c1、d1均为系数。
其中，a1、b1、c1、d1的值根据加工棒材原材料的直径取不同的值。数控车床自动拔料装置需要拔的材料的直径为5mm，则a1、b1、c1、d1的值分别为-0.6、39.2、5.9、-50.3。从而起到加强弹性的作用，可以使卡料口将待加工原材料卡入后，有足够大的弹性压紧原材料，实现拔料功能。
如图3所示，第二弹簧槽32的剖面的上曲线包括C4线、C5线和C6线；其中，C4线、C5线和C6线依次相连接；
C4线的方程式为：y＝a2x+b2；
C5线的方程式为：y＝c2；
C6线的方程式为：y＝-a2x+d2；
其中，以底座6的底端面的圆心为坐标点O，以卡紧装置的中心轴线为X轴，以垂直X轴的方向为Y轴，a2、b2、c2、d2均为系数。
其中，a2、b2、c2、d2的值根据加工棒材原材料的直径取不同的值。数控车床自动拔料装置需要拔的材料的直径为5mm，则a2、b2、c2、d2的值分别为1、-54.8、8、71.7。从而起到加强弹性的作用，可以使卡料口将待加工原材料卡入后，有足够大的弹性压紧原材料，实现拔料功能。
自动拔料装置由一整块45#钢材料车工加工而成，安装在数控车床的刀盘上。通过数控程序的合理设定，控制刀盘上的拔料装置；底座6为一圆柱，与车床刀盘卡槽的内径相同，用于将自动拔料装置安装在数控车床的刀盘上。细腰状装置本体2，使拔料装置有向外的张力。卡料口1在装置的最顶端，用于卡紧加工的原材料，提供拔料时对材料的正压力；卡料口1其直径根据要加工原材料的直径确定，与加工原材料为过盈配合，夹住原材料后，利用端口处毛刺与卡料口之间的摩擦力夹紧原材料，使其在拔料过程中不会脱开。
切割槽4共四道，均匀分布在拔料装置的外沿，由卡料口1开始至止线孔5结束，将拔料装置的划分为四个爪钳；弹簧槽3位于装置本体2的上端，为环形槽结构，增强拔料装置的弹力与夹料力度；止线孔5位于切割槽的底端，确定切割槽的结束位置，并防止四个爪钳在张开拔料时，切割槽发生断裂；
本实施例还提供了一种数控车床自动拔料方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：将数控车床自动拔料装置的底座6安装于数控车床的刀盘上，数控车床的信息处理系统检测到需加工的材料的位置，数控车床的信息处理系统将安装有数控车床自动拔料装置的刀盘移动到需加工的材料的位置处；
步骤二：将数控车床自动拔料装置向需加工的材料方向送出，使得数控车床自动拔料装置的卡料口1套住材料的顶端，卡紧装置通过切割槽4往外张开，从而通过弹性压紧材料；其中，材料的末端通过液压卡盘固定；
步骤三：松开液压卡盘，数控车床将夹有材料的数控车床自动拔料装置移动到指定加工位置，然后液压卡盘夹紧材料，数控车床自动拔料装置移开材料。
本发明拔料装置直接安装于数控车床的刀盘上，通过数控车床来操控拔料装置的行程，不需要单独的一整套自动送料机，既节约成本，又节约加工场地，方便操作；本发明通过数控车床自动拔料装置自动实现拔料效果，提高了生产效率，并且可根据加工对象的尺寸进行快速更改与修正，操作简单且有效；本发明拔料装置制作简单、成本低，编程灵活、易于操作。
以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种数控车床自动拔料装置，其特征在于包括：卡紧装置、卡料口(1)、切割槽(4)、止线孔(5)和底座(6)；其中，
所述卡紧装置包括装置本体(2)、弹簧槽(3)和卡爪(7)；
底座(6)与装置本体(2)一体连接，装置本体(2)与弹簧槽(3)一体连接，弹簧槽(3)与卡爪(7)一体连接；
弹簧槽(3)包括第一弹簧槽(31)和第二弹簧槽(32)；第一弹簧槽(31)和第二弹簧槽(32)一体连接；
卡爪(7)的顶端开设有卡料口(1)；
装置本体(2)的底端开设有四个止线孔(5)；
卡紧装置的外周开设有四个切割槽(4)，每个切割槽(4)的一端与卡料口(1)相连通，每个切割槽(4)的另一端与相对应的止线孔(5)相连通。
2.根据权利要求1所述的数控车床自动拔料装置，其特征在于：所述装置本体(2)为细腰状结构，所述装置本体(2)的剖面的上曲线C11的方程式为：
其中，以底座(6)的底端面的圆心为坐标点O，以卡紧装置的中心轴线为X轴，以垂直X轴的方向为Y轴，a、b、c均为系数。
3.根据权利要求2所述的数控车床自动拔料装置，其特征在于：数控车床自动拔料装置需要拔的材料的直径为5mm，则a、b、c分别取37.5、35.4和411.24。
4.根据权利要求1所述的数控车床自动拔料装置，其特征在于：所述第一弹簧槽(31)的剖面的上曲线包括C1线、C2线和C3线；其中，C1线、C2线和C3线依次相连接；其中，
C1线的方程式为：y＝a1x+b1；
C2线的方程式为：y＝c1；
C3线的方程式为：y＝-a1x+d1；
其中，以底座(6)的底端面的圆心为坐标点O，以卡紧装置的中心轴线为X轴，以垂直X轴的方向为Y轴，a1、b1、c1、d1均为系数。
5.根据权利要求4所述的数控车床自动拔料装置，其特征在于：数控车床自动拔料装置需要拔的材料的直径为5mm，则a1、b1、c1、d1的值分别为-0.6、39.2、5.9、-50.3。
6.根据权利要求1所述的数控车床自动拔料装置，其特征在于：所述第二弹簧槽(32)的剖面的上曲线包括C4线、C5线和C6线；其中，C4线、C5线和C6线依次相连接；其中，
C4线的方程式为：y＝a2x+b2；
C5线的方程式为：y＝c2；
C6线的方程式为：y＝-a2x+d2；
其中，以底座(6)的底端面的圆心为坐标点O，以卡紧装置的中心轴线为X轴，以垂直X轴的方向为Y轴，a2、b2、c2、d2均为系数。
7.根据权利要求6所述的数控车床自动拔料装置，其特征在于：数控车床自动拔料装置需要拔的材料的直径为5mm，则a2、b2、c2、d2的值分别为1、-54.8、8、71.7。
8.一种数控车床自动拔料方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤一：将数控车床自动拔料装置的底座(6)安装于数控车床的刀盘上，数控车床的信息处理系统检测到需加工的材料的位置，数控车床的信息处理系统将安装有数控车床自动拔料装置的刀盘移动到需加工的材料的位置处；
步骤二：将数控车床自动拔料装置向需加工的材料方向送出，使得数控车床自动拔料装置的卡料口(1)套住材料的顶端，卡紧装置通过切割槽(4)往外张开，从而通过弹性压紧材料；其中，材料的末端通过液压卡盘固定；
步骤三：松开液压卡盘，数控车床将夹有材料的数控车床自动拔料装置移动到指定加工位置，然后液压卡盘夹紧材料，数控车床自动拔料装置移开材料。
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