CN110605617B - 高效率多工位f轨排加工线及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种既能同时对F轨排的多个面同时加工，又能确保加工精度、形位公差及表面质量要求，同时能够极大地提高生产效率的高效率多工位中低速磁浮F轨排加工线及加工方法，将需加工的F轨排置于定位辊与传动辊之间，辊子上安装驱动装置，进给速度为1.5米至2米每分钟，在F轨排的两个肢之间设置五组对中定位装置，定位装置靠液压系统及连杆机构对工件进行对中、定位，在辊子两侧不同距离间隔设置两个动力头，用于加工F轨排的工作面，启动液压系统后活塞杆移动带动连杆机构对工件进行对中、定位，工件进给至每个动力头处时启动此动力头进行加工，从而实现F轨排的加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种既能同时对F轨排的多个面同时加工，又能确保加工精度、形位公差及表面质量要求，同时能够极大地提高生产效率的高效率多工位F轨排加工线及加工方法，属F轨排专用加工线制造领域。
背景技术
本申请人在先申请CN106141266A、名称“一种中低速磁浮轨排F型钢多面同时加工装置”，包括：机床床身，机床床身上设置有可移动的工作台，工作台旁依次设置有水平动力头部分、第一C型动力头部分、以及第二C型动力头部分；其中，所述水平动力头部分包括设置于工作台一侧的水平动力头以及设置于工作台另一侧的尾座上安装有组合刀具；第一C型动力头部分包括与水平动力头同侧的第一立式动力头以及与尾座同侧的斜置动力头部分；其中，所述第一立式动力头上安装有第一铣刀，斜置动力头部分上安装有第二铣刀；第二C型动力头部分包括与水平动力头同侧的第二立式动力头，第二立式动力头上安装有刀具。
发明内容
设计目的：设计一种既能同时对F轨排的多个面同时加工，又能确保加工精度、形位公差及表面质量要求，同时能够极大地提高生产效率的高效率多工位F轨排加工线及加工方法。
设计方案： F轨排是中低速磁浮产品中的重要部件，随着轨道交通环保性及便捷性的认可度逐渐提高，城市轨道交通建设已进入黄金发展期，市场前景非常广阔。本发明以辊道定位、输送、采用自动对中、定位技术及模块化制造,多工序集中采用组合刀具一次装夹多面同时加工的模式代替需多台大型设备完成F轨排工作面的加工、大幅提高F轨排加工效率。
将需加工的F轨排置于此工作台之上，在辊道式工作台的一侧不同位置设置两个动力头，在动力头正对面设置不同的支撑尾座，每个动力头上均装有加工刀具。在调整好加工参数及对刀后，分先后顺序逐次启动两个动力头，F轨排通过工作台进给传输至各动力头加工F轨排所要加工的部位。
工作台采用辊道式，采用模块化设计制造，使F轨排以1.5米至2米每分钟的速度进给、应用自动对中、定位装置对F轨排进行定位以及采用组合刀具对工件进行加工，从而达到F轨排一次装夹完成多面加工的目的。
技术方案1：一种高效率多工位F轨排加工线，包括液压系统和电控系统，由底座、多套垂向定位对中装置、多套输送夹紧驱动装置、F轨排断面上下面加工装置、F轨排断面内侧面加工装置构成；多套输送夹紧驱动装置、F轨排断面上下面加工装置、F轨排断面内侧面加工装置依次呈间距分布在底座，多个垂向定位对中装置分别位于输送夹紧驱动装置、F轨排断面上下面加工装置、F轨排断面内侧面加工装置进出口侧构成F轨排垂向定位对中加工通道；多套输送夹紧驱动装置由液压系统驱动用于工件输送和夹紧，垂向定位对中装置依靠油缸推动用于F轨排自动定位分中，F轨排断面上下面加工装置中的多个竖立刀盘在动力头的驱动下旋转完成对于F轨排断面上下面加工，F轨排断面内侧面加工装置中的多个横向刀盘在动力头的驱动下旋转完成对于F轨排断面内侧面加工。
技术方案2：一种高效率多工位F轨排加工线加工方法，将需加工的F轨排置于定位辊与传动辊之间，辊子上安装驱动装置，进给速度为1.5米至2米每分钟，在F轨排的两个肢之间设置五组对中定位装置，定位装置靠液压系统及连杆机构对工件进行对中、定位，在辊子两侧不同距离间隔设置两个动力头，用于加工F轨排的工作面，启动液压系统后活塞杆移动带动连杆机构对工件进行对中、定位，工件进给至每个动力头处时启动此动力头进行加工，从而实现F轨排的加工。
本发明与背景技术相比，以辊道定位、输送、采用自动对中定位技术及模块化制造,多工序集中采用组合刀具一次装夹多面同时加工的模式代替需多台大型标准设备完成F轨排工作面的加工、在节省大量设备购置费用的情况下，不仅提高了劳动效率，而且减轻了劳动强度。
附图说明
图1是高效率多工位F轨排加工线的示意图。
图2是垂向定位对中装置的示意图。
图3-1是自动定位分中机构的主视示意图。
图3-2是图3-1侧视示意图。
图3-3是图3-1俯视示意图。
图4是输送夹紧驱动装置的示意图。
图5是F轨排断面上下面加工装置的示意图。
图6是F轨排断面内侧面加工装置的示意图。
图7是F轨排横放断面示意图，本申请对图5-6描述是以此为基础。
具体实施方式
实施例1：参照附图1-7。一种高效率多工位F轨排加工线，其中F轨排2为中低速磁浮F轨排，包括液压系统和电控系统，由底座1、多套垂向定位对中装置3、多套输送夹紧驱动装置4、F轨排断面上下面加工装置5、F轨排断面内侧面加工装置6构成；多套输送夹紧驱动装置4、F轨排断面上下面加工装置5、F轨排断面内侧面加工装置6依次呈间距分布在底座1，多个垂向定位对中装置3分别位于输送夹紧驱动装置4、F轨排断面上下面加工装置5、F轨排断面内侧面加工装置6进出口侧构成F轨排2垂向定位对中加工通道；多套输送夹紧驱动装置4由液压系统驱动用于工件输送和夹紧，垂向定位对中装置3依靠油缸推动用于F轨排2自动定位分中，F轨排断面上下面加工装置5中的多个竖立刀盘在动力头的驱动下旋转完成对于F轨排2断面上下面加工，F轨排断面内侧面加工装置6中的多个横向刀盘在动力头的驱动下旋转完成对于F轨排2断面内侧面加工。
垂向定位对中装置由于底座1、辊道支架31、辊道32、 F轨排2、自动定位对中机构34及第一驱动装置35构成；辊道支架31位于底座1上，辊道31通过辊道安装耳竖向位于辊道支架31上，自动定位对中机构34由第一驱动装置35驱动通过对中装置底座411与底座1固定连接，F轨排2与中凹槽与自动定位对中机构34中的自动定位分中机构对中。
自动定位分中机构由上对中滚轮总成21、下对中滚轮总成22、对中油缸前触碰块23、导向套24、对中油缸26、脱胎油缸27、滑移座28、导向滚轮总成29、导向块210、对中装置底座211构成；两条导向块210分别位于对中装置底座211端面的两侧，滑移座28中的底板两侧与导向块210呈滑动配合，滑移座28两侧面与导向滚轮总成29面呈滚动限位配合且由脱胎油缸27带动滑移座28前或后移动，对中油缸26通过导向套24与滑移座28连接，对中油缸26轴与对中油缸前触碰块23连接，对中油缸前触碰块23与上对中滚轮总成21和下对中滚轮总成22连接。导向套24内套有铜套25。
此机构由上对中滚轮、下对中滚轮、对中油缸前触碰块、导向套 、铜套、对中油缸、脱胎油缸 、滑移座、导向滚轮组成 、导向块及底座组成，工作原理为：在液压系统工作后整个机构在脱胎油缸的带动下向前移动到达设定位置，同时当对中油缸活塞杆碰触到对中油缸前触碰块时上对中滚轮（二个）及下对中滚轮（一个）以工件中心为基准向两边移动，到达设定值后上、下滚轮紧贴工件内斜面；当工件未输送到加工装置之前对内斜面由于轧制时产生变形的起矫正作用，当工件输送到加工装置之后使工件以中心线为基准而定位。
输送夹紧驱动装置4由辊道支架31、输送辊道42、驱动电机43 、浮动驱动电机44、驱动装置45、浮动支撑辊道46、驱动装置支架47、底座1、F轨排2和辅助支撑48构成；辊道支架31位于底座1上，输送辊道42通过连接件竖向连接在辊道支架31侧面上且由驱动电机43驱动输送辊道42转动，驱动装置45铰接在驱动装置支架47上，浮动支撑辊道46通过连接件竖向连接在驱动装置45端面上且浮动支撑辊道46由浮动驱动电机44驱动转动，F轨排2下端由位于底座1上的辅助支撑48支撑。主要用于工件输送和夹紧，安装在钢结构底座上，由驱动装置、夹紧装置、浮动辊、液压系统组成。驱动装置由两组辊轮组成，电机、减速机驱动，一侧固定另一侧靠油缸推动夹紧工件。浮动辊随工件高低而前后浮动。
浮动支撑辊道说明：在油缸活塞杆的推力作用下电机、减速机及辊道整体随工件高低而前后浮动，以适应工件未到达加工位置毛坯状态及通过加工位置后所加工掉的加工余量而变化。
F轨排断面上下面加工装置5由底座1、第一后尾座52 、第一刀杆轴53、刀盘54、第一动力头55、辅助定位56、夹紧装置57构成；后尾座52位于底座1上，第一刀杆轴53位于第一后尾座52上且由丝杆驱动横向移动，两个刀盘54的切削面相对套固在第一刀杆轴53上且动力第一动力头55驱动加工，辅助定位56位于刀盘54下方且用于支撑F轨排。
F轨排断面内侧面加工装置6由后尾座61、刀杆轴62、上辅助定位支撑63、定位棍64、F轨排2、下辅助定位支撑65、动力头66构成；基座位于底座1上，刀杆轴62通过轴承座竖向连接在基座上部凸出部的侧面，上、中、下三个刀盘依次固定在刀杆轴62上且分别用于加工F轨排2竖向的内侧部和外侧部，与刀杆轴62相对的底座1上竖向装有动力头66且动力头66驱动刀杆轴62转动，上辅助定位支撑63和下辅助定位支撑65横向固定在基座上部凸出部的下方且二者呈上下间距配合，上辅助定位支撑63和下辅助定位支撑65前部分别竖向装有导辊，定位棍64竖向位于上辅助定位支撑63和下辅助定位支撑65之间且与F轨排2面相触。
实施例2：在实施例1的基础上，一种高效率多工位F轨排加工线加工方法，将需加工的F轨排置于定位辊与传动辊之间，辊子上安装驱动装置，进给速度为1.5米至2米每分钟，在F轨排的两个肢之间设置五组对中定位装置，定位装置靠液压系统及连杆机构对工件进行对中、定位，在辊子两侧不同距离间隔设置两个动力头，用于加工F轨排的工作面，启动液压系统后活塞杆移动带动连杆机构对工件进行对中、定位，工件进给至每个动力头处时启动此动力头进行加工，从而实现F轨排的加工。
实施步骤：
1、将需加工的F轨排垂直放置于工作台上。
2、调整各动力头加工参数；
3、起动工作台，并调整工作台进给量为最佳；
4、F轨排通过工作台进给传输至第一个动力头，对刀后进行加工，以此类推直至2个动力头加工完整个F轨排。
5、检测：用游标卡尺及高度尺对所加工工件进行测量，测量值与设计尺寸进行对比可得出是否符合设计技术要求。
本方案不仅可对F轨排进行加工，而且还可对其它长工件进行面加工。
（2）工作原理：F轨排加工是通过将其装夹于辊道式工作台面上，工作台在一定进给速度下将其传输至事先调整好加工参数且对好刀的动力头处，从而达到加工的目的。
该生产线工件采用毛坯凹槽内斜面自动对中定位夹紧、通过边输送边加工。由垂向定位对中装置、输送夹紧驱动装置、图7中2.4.8面加工装置、图7中5.7.9面加工装置、液压系统、电控系统、冷却系统等部件组成。垂向定位对中装置及输送夹紧驱动装置、动力头安装在钢结构底座上。三套垂向定位对中装置、四组输送夹紧驱动装置安装在同一底座上与液压站组成一套输送夹紧对中单元。整机加工流程：吊入工件→工件对中向前输送→工件夹紧驱动→加工图7中的2.4.8面→工件夹紧驱动→加工图7中的5.7.9面→工件夹紧驱动→加工完成，所加工工件各工作面如图7所示。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种高效率多工位F轨排加工线，其中F轨排（2）为中低速磁浮F轨排，包括液压系统和电控系统，其特征是由底座（1）、多套垂向定位对中装置（3）、多套输送夹紧驱动装置（4）、F轨排断面上下面加工装置（5）、F轨排断面内侧面加工装置（6）构成；多套输送夹紧驱动装置（4）、F轨排断面上下面加工装置（5）、F轨排断面内侧面加工装置（6）依次呈间距分布在底座（1），多个垂向定位对中装置（3）分别位于输送夹紧驱动装置（4）、F轨排断面上下面加工装置（5）、F轨排断面内侧面加工装置（6）进出口侧构成F轨排（2）垂向定位对中加工通道；多套输送夹紧驱动装置（4）由液压系统驱动用于工件输送和夹紧，垂向定位对中装置（3）依靠油缸推动用于F轨排（2）自动定位分中，F轨排断面上下面加工装置（5）中的多个竖立刀盘在动力头的驱动下旋转完成对于F轨排（2）断面上下面加工，F轨排断面内侧面加工装置（6）中的多个横向刀盘在动力头的驱动下旋转完成对于F轨排（2）断面内侧面加工；
垂向定位对中装置于底座（1）、辊道支架（31）、辊道（32）、 F轨排(2)、自动定位对中机构（34）及第一驱动装置（35）构成；辊道支架（31）位于底座（1）上，辊道（32）通过辊道安装耳竖向位于辊道支架（31）上，自动定位对中机构（34）由第一驱动装置（35）驱动通过对中装置底座（411）与底座（1）固定连接，F轨排（2)与中凹槽与自动定位对中机构（34）中的自动定位分中机构对中；
输送夹紧驱动装置（4）由辊道支架（31）、输送辊道（42）、驱动电机（43） 、浮动驱动电机（44）、驱动装置（45）、浮动支撑辊道（46）、驱动装置支架（47）、底座（1）、F轨排（2）和辅助支撑（48）构成；辊道支架（31）位于底座（1）上，输送辊道（42）通过连接件竖向连接在辊道支架（31）侧面上且由驱动电机（43）驱动输送辊道（42）转动，驱动装置（45）铰接在驱动装置支架（47）上，浮动支撑辊道（46）通过连接件竖向连接在驱动装置（45）端面上且浮动支撑辊道（46）由浮动驱动电机（44）驱动转动，F轨排（2）下端由位于底座（1）上的辅助支撑（48）支撑；
F轨排断面上下面加工装置（5）由底座（1）、第一后尾座（52）、第一刀杆轴（53）、刀盘（54）、第一动力头（55）、辅助定位（56）、夹紧装置（57）构成；第一后尾座（52）位于底座（1）上，第一刀杆轴（53）位于第一后尾座（52）上且由丝杆驱动横向移动，两个刀盘（54）的切削面相对套固在第一刀杆轴（53）上且动力第一动力头（55）驱动加工，辅助定位（56）位于刀盘（54）下方且用于支撑F轨排；
F轨排断面内侧面加工装置（6）由后尾座（61）、刀杆轴（62）、上辅助定位支撑（63）、定位棍（64）、F轨排（2）、下辅助定位支撑（65）、动力头（66）构成；基座位于底座（1）上，刀杆轴（62）通过轴承座竖向连接在基座上部凸出部的侧面，上、中、下三个刀盘依次固定在刀杆轴（62）上且分别用于加工F轨排（2）竖向的内侧部和外侧部，与刀杆轴（62）相对的底座（1）上竖向装有动力头（66）且动力头（66）驱动刀杆轴（62）转动，上辅助定位支撑（63）和下辅助定位支撑（65）横向固定在基座上部凸出部的下方且二者呈上下间距配合，上辅助定位支撑（63）和下辅助定位支撑（65）前部分别竖向装有导辊，定位棍（64）竖向位于上辅助定位支撑（63）和下辅助定位支撑（65）之间且与F轨排（2）面相触。
2.一种如权利要求1所述的高效率多工位F轨排加工线加工方法，其特征是：将需加工的F轨排置于定位辊与传动辊之间，辊子上安装驱动装置，进给速度为1.5米至2米每分钟，在F轨排的两个肢之间设置五组对中定位装置，定位装置靠液压系统及连杆机构对工件进行对中、定位，在辊子两侧不同距离间隔设置两个动力头，用于加工F轨排的工作面，启动液压系统后活塞杆移动带动连杆机构对工件进行对中、定位，工件进给至每个动力头处时启动此动力头进行加工，从而实现F轨排的加工。
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