CN110695700B - 一种大型铝材锯切磨削系统 - Google Patents

一种大型铝材锯切磨削系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大型铝材锯切磨削系统，所述铝材拥有对称的两个组合部，每个组合部包括弧形板和与弧形板固定连接的连接杆，包括夹具和切割磨削机构，其中，所述夹具包括固定管、中央夹紧组件和外围压紧组件；所述磨削组件包括磨削油缸、高速电主轴和磨削头，通过上述固定方式，两个弧形板的端面被可靠固定，可以同时对两块弧形板进行加工，解决大型铝材装配误差大，配合部位的精度难以保证的问题。本夹具可以将具有对称活动部件的弧形铝材进行可靠固定，便于后续自动化锯切和磨削加工。

Description

一种大型铝材锯切磨削系统
技术领域
本发明涉及一种铝材加工设备，尤其涉及一种大型铝材锯切磨削系统。
背景技术
随着铝材生产技术的提升，铝材的应用领域越来越广泛，在航空等领域，由于其密度低，强度大，成为最重要的结构材料。在工业型材中，部分型材的体积大，在组装后存在一定公差，但是由于其应用场合需要其配合面具有较高精度，传统加工困难。如一种航空器的外壳部件，其由对称的两部分组成，前端的配合部有配合要求，因此，现有加工方法是装配后人工进行切割和磨削操作。但是，此方法对工人的技术要求较高，而且质量难以保证。
另外，在铝材生产时，常常需要对铝材进行切割和磨削加工，但是铝材锯切机和磨削机是两种独立的加工设备，在需要对某一铝材的相同部位进行切割和磨削加工时，需要将铝材从一个设备移动到另一设备中，操作繁琐，效率低。而且移动后需要重新装夹，影响加工精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种大型铝材锯切磨削系统，可将具有活动部和弧面的铝材固定，进而对铝材进行切割和磨削操作，操作切换迅速，加工效率高。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大型铝材锯切磨削系统，所述铝材拥有对称的两个组合部，每个组合部包括弧形板和与弧形板固定连接的连接杆，
包括夹具和切割磨削机构，通过所述夹具将待加工的铝材固定，通过所述切割磨削机构对铝材进行切割磨削加工；
其中，所述夹具包括固定管、中央夹紧组件和外围压紧组件；
所述固定管与机座固定连接，其侧面设有用于连接所述连接杆的连接机构；
所述中央夹紧组件用于将两块弧形板的邻近端夹紧并固定，其包括夹紧柱和设于夹紧柱端部的夹紧头，所述夹紧柱设于所述固定管中；
所述外围压紧组件用于将两块弧形板的远离端压紧；
所述切割磨削机构包括切割组件和磨削组件，
所述切割组件包括旋转机构、切割进给机构、切割电机和锯片，
所述旋转机构包括固定板、旋转电机和旋转盘；所述切割进给机构设于所述旋转机构上，所述旋转机构能够驱动所述切割进给机构旋转，所述切割进给机构包括进给液压缸、进给导向板和进给滑动板；所述切割电机固定设于所述进给滑动板上，所述切割电机的转轴上设有所述锯片；
所述磨削组件包括磨削油缸、高速电主轴和磨削头，所述高速电主轴与磨削油缸连接，所述磨削油缸能够驱动高速电主轴向铝材方向伸出或缩回，所述磨削头设于所述高速电主轴上，能够在高速电主轴的驱动下旋转。
作为上述方案的改进，所述夹紧头包括环形夹紧座，以及设于环形夹紧座上的夹紧块；所述弧形板内侧设有凹槽，所述夹紧块与所述凹槽配合，将两块弧形板的邻近端夹紧并固定；所述夹紧块铰接于环形夹紧座表面，所述夹紧块与环形夹紧座之间设有弹簧。
作为上述方案的改进，所述夹紧块外侧表面为与弧形板的弧度适配的弧面；所述夹紧块外侧表面上设有夹紧凸块，所述夹紧凸块能够伸入所述凹槽中，将两块弧形板固定。
作为上述方案的改进，当所述夹紧凸块锁紧两块弧形板时，所述夹紧块的外侧表面与弧形板的内侧表面抵接。
作为上述方案的改进，所述夹紧柱与夹紧油缸连接，所述夹紧油缸能够驱动夹紧柱沿固定管的轴向移动。
作为上述方案的改进，所述外围压紧组件为对称设于固定管两侧的压紧气缸，所述压紧气缸与机座固定连接，所述压紧气缸的压紧轴能够同步向前伸出，将两个组合部压紧；所述压紧轴的末端设有压紧板。
作为上述方案的改进，所述旋转电机的转轴穿过固定板的中央孔与旋转盘连接；所述固定板上设有限位弧形槽，所述旋转盘上设有能够伸入限位弧形槽中，并能在限位弧形槽中滑动的限位块；所述限位弧形槽对应的圆心角为90度。
作为上述方案的改进，所述进给滑动板上设有进给滑槽，所述进给滑动板能够在进给滑槽的导向下滑动。
作为上述方案的改进，所述高速电主轴表面设有定位槽，所述定位槽外设有定位环，所述定位环上设有定位凸块；所述定位凸块伸入所述定位槽中，所述定位环与磨削油缸固定连接；所述定位环通过连接件与磨削油缸连接。
作为上述方案的改进，所述切割组件和磨削组件的进给方向相同。
实施本发明，具有如下有益效果：
通过上述固定方式，两个弧形板的端面被可靠固定，可以同时对两块弧形板进行加工，解决大型铝材装配误差大，配合部位的精度难以保证的问题。本夹具可以将具有对称活动部件的弧形铝材进行可靠固定，便于后续自动化加工。
通过切割组件对铝材进行切割，通过磨削组件对铝材进行磨削操作，而且切割组件和磨削组件的切换迅速，能够快速交替地进行两种加工操作，效率高。
附图说明
图1和图2是本发明的夹具的结构示意图；
图3是本发明的夹具的夹紧头的结构示意图；
图4是铝材加工后的结构示意图；
图5和图6是本发明的切割磨削机构的结构示意图；
图7是本发明的切割磨削机构的磨削组件的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
本发明实施例提供了一种大型铝材锯切磨削系统，所述铝材1拥有对称的两个组合部11，每个组合部11包括弧形板12和与弧形板12固定连接的连接杆13。所述大型铝材锯切磨削系统包括夹具和切割磨削机构，通过所述夹具将待加工的铝材固定，通过所述切割磨削机构对铝材进行切割磨削加工，结合图4，如加工出位于弧形板连接端正中央的槽口14，以及对槽口14表面铣平面15，以自动化完成特殊结构型材的固定和机械加工。
如图1-图3所示，所述夹具包括固定管2，中央夹紧组件3和外围压紧组件4；所述固定管2与机座(图中未画出)固定连接，其侧面设有用于连接所述连接杆13的连接机构；所述中央夹紧组件3用于将两块弧形板12的邻近端夹紧并固定，其包括夹紧柱31和设于夹紧柱31端部的夹紧头32，所述夹紧柱31设于所述固定管2中；所述外围压紧组件4用于将两块弧形板12的远离端压紧。
其中，所述夹紧头32包括环形夹紧座321，以及设于环形夹紧座321上的夹紧块322；所述弧形板12内侧设有凹槽121，所述夹紧块322与所述凹槽121配合，将两块弧形板12的邻近端夹紧并固定。所述夹紧块322铰接于环形夹紧座321表面，所述夹紧块322与环形夹紧座321之间设有弹簧323。所述夹紧块322外侧表面为与弧形板12的弧度适配的弧面324。所述夹紧块322外侧表面上设有夹紧凸块325，所述夹紧凸块325能够伸入所述凹槽121中，将两块弧形板12固定。当所述夹紧凸块325锁紧两块弧形板12时，所述夹紧块322的外侧表面与弧形板12的内侧表面抵接。所述夹紧柱31与夹紧油缸33连接，所述夹紧油缸33能够驱动夹紧柱31沿固定管2的轴向移动。所述固定管2内设有导向块21。
优选地，所述外围压紧组件4为对称设于固定管2两侧的压紧气缸41，所述压紧气缸41与机座固定连接，所述压紧气缸41的压紧轴能够同步向前伸出，将两个组合部11压紧。所述压紧轴的末端设有压紧板42。所述压紧气缸41的压紧轴上设有压紧定位块43，所述压紧定位块43设于定位框44中。
本夹具的工作原理如下：
1、将两个组合部11的连接杆13铰接固定好。连接杆13的铰接部位通过连接机构铰接在固定管2上，所述连接机构可以是固定在固定管2上的小圆柱22，所述连接杆13的铰接部位设有圆孔，通过将圆孔套入小圆柱22中进行固定。
2、所述外围压紧组件4向铝材伸出，将组合部11推动至相互贴近。具体地，是压紧气缸41的压紧轴伸出，其末端的压紧板42与弧形板12端部接触，并同步推动。所述压紧板42具有较大面积，防止弧形板12移动过程与压紧板42脱离。
3、夹紧油缸33驱动夹紧柱31向铝材方向移动，直到环形夹紧座321上的夹紧块322与弧形板12接触。夹紧凸块325伸入凹槽121中，随着环形夹紧座321继续向弧形板12移动，夹紧块322相互靠近，上下两个夹紧凸块325将上下两块弧形板12收紧固定，此时弧形板12的内侧面与夹紧块322表面的弧面324抵接。通过上述固定方式，两个弧形板12的端面被可靠固定，可以同时对两块弧形板进行加工，解决大型铝材装配误差大，配合部位的精度难以保证的问题。本夹具可以将具有对称活动部件的铝材进行可靠固定，便于后续自动化加工。
如图5-图7所示，所述切割磨削机构包括切割组件和磨削组件，所述切割组件包括旋转机构5、切割进给机构6、切割电机7和锯片8，所述旋转机构5包括固定板51、旋转电机52和旋转盘53；所述切割进给机构6设于所述旋转机构5上，所述旋转机构5能够驱动所述切割进给机构6旋转，所述切割进给机构6包括进给液压缸61、进给导向板62和进给滑动板63；所述切割电机7固定设于所述进给滑动板63上，所述切割电机7的转轴上设有所述锯片8；所述磨削组件包括磨削油缸91、高速电主轴92和磨削头93，所述高速电主轴92与磨削油缸91连接，所述磨削油缸91能够驱动高速电主轴92向铝材方向伸出或缩回，所述磨削头93设于所述高速电主轴92上，能够在高速电主轴92的驱动下旋转。
其中，所述旋转电机52的转轴穿过固定板51的中央孔与旋转盘53连接。所述固定板51上设有限位弧形槽511，所述旋转盘53上设有能够伸入限位弧形槽511中，并能在限位弧形槽511中滑动的限位块531。所述限位弧形槽511对应的圆心角为90度。所述进给滑动板63上设有进给滑槽631，所述进给滑动板63能够在进给滑槽631的导向下滑动。所述磨削油缸91固定设于旋转盘53上，并且与旋转盘53同轴设置。
优选地，所述切割组件和磨削组件的进给方向相同，以便对铝材的同一部位进行加工。
本切割磨削机构的工作原理如下：当需要进行锯切操作时，旋转电机52转动，带动旋转盘53旋转，由于所述固定板51上设有限位弧形槽511，所述旋转盘53上设有能够伸入限位弧形槽511中，并能在限位弧形槽511中滑动的限位块531，所述限位弧形槽511对应的圆心角为90度，将切割电机7朝向预定工作角度并锁定。所述进给液压缸61驱动进给滑动板63向铝材移动，进给滑动板63的移动受到进给滑槽631的限制，保证切割精度。所述切割电机7驱动锯片8旋转，进行锯切。
锯切完成后，所述进给液压缸61驱动切割电机7回位，旋转电机52反转，将切割电机7旋转90度，让出铝材加工的空间。
切割组件快速复位后，所述磨削组件工作，开始对铝材进行磨削操作。具体地，是磨削油缸91驱动高速电主轴92向铝材方向伸出，高速电主轴92驱动磨削头93旋转，直到磨削头93与铝材表面的预定位置接触，进行磨削操作。所述高速电主轴92表面设有定位槽921，所述定位槽921外设有定位环922，所述定位环922上设有定位凸块923。所述定位凸块923伸入所述定位槽921中，所述定位环922与磨削油缸91固定连接。所述定位环922通过连接件924与磨削油缸91连接。所述定位环922能够防止高速电主轴92的本体旋转，也起到强化高速电主轴92的结构，防止其抖动，提高加工质量。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大型铝材锯切磨削系统，所述铝材拥有对称的两个组合部，每个组合部包括弧形板和与弧形板固定连接的连接杆，其特征在于，
包括夹具和切割磨削机构，通过所述夹具将待加工的铝材固定，通过所述切割磨削机构对铝材进行切割磨削加工；
其中，所述夹具包括固定管、中央夹紧组件和外围压紧组件；
所述固定管与机座固定连接，其侧面设有用于连接所述连接杆的连接机构；
所述中央夹紧组件用于将两块弧形板的邻近端夹紧并固定，其包括夹紧柱和设于夹紧柱端部的夹紧头，所述夹紧柱设于所述固定管中；
所述外围压紧组件用于将两块弧形板的远离端压紧；
所述切割磨削机构包括切割组件和磨削组件，
所述切割组件包括旋转机构、切割进给机构、切割电机和锯片，
所述旋转机构包括固定板、旋转电机和旋转盘；所述切割进给机构设于所述旋转机构上，所述旋转机构能够驱动所述切割进给机构旋转，所述切割进给机构包括进给液压缸、进给导向板和进给滑动板；所述切割电机固定设于所述进给滑动板上，所述切割电机的转轴上设有所述锯片；
所述磨削组件包括磨削油缸、高速电主轴和磨削头，所述高速电主轴与磨削油缸连接，所述磨削油缸能够驱动高速电主轴向铝材方向伸出或缩回，所述磨削头设于所述高速电主轴上，能够在高速电主轴的驱动下旋转。
2.如权利要求1所述的大型铝材锯切磨削系统，其特征在于，所述夹紧头包括环形夹紧座，以及设于环形夹紧座上的夹紧块；所述弧形板内侧设有凹槽，所述夹紧块与所述凹槽配合，将两块弧形板的邻近端夹紧并固定；所述夹紧块铰接于环形夹紧座表面，所述夹紧块与环形夹紧座之间设有弹簧。
3.如权利要求2所述的大型铝材锯切磨削系统，其特征在于，所述夹紧块外侧表面为与弧形板的弧度适配的弧面；所述夹紧块外侧表面上设有夹紧凸块，所述夹紧凸块能够伸入所述凹槽中，将两块弧形板固定。
4.如权利要求3所述的大型铝材锯切磨削系统，其特征在于，当所述夹紧凸块锁紧两块弧形板时，所述夹紧块的外侧表面与弧形板的内侧表面抵接。
5.如权利要求4所述的大型铝材锯切磨削系统，其特征在于，所述夹紧柱与夹紧油缸连接，所述夹紧油缸能够驱动夹紧柱沿固定管的轴向移动。
6.如权利要求5所述的大型铝材锯切磨削系统，其特征在于，所述外围压紧组件为对称设于固定管两侧的压紧气缸，所述压紧气缸与机座固定连接，所述压紧气缸的压紧轴能够同步向前伸出，将两个组合部压紧；所述压紧轴的末端设有压紧板。
7.如权利要求1所述的大型铝材锯切磨削系统，其特征在于，所述旋转电机的转轴穿过固定板的中央孔与旋转盘连接；所述固定板上设有限位弧形槽，所述旋转盘上设有能够伸入限位弧形槽中，并能在限位弧形槽中滑动的限位块；所述限位弧形槽对应的圆心角为90度。
8.如权利要求7所述的大型铝材锯切磨削系统，其特征在于，所述进给滑动板上设有进给滑槽，所述进给滑动板能够在进给滑槽的导向下滑动。
9.如权利要求8所述的大型铝材锯切磨削系统，其特征在于，所述高速电主轴表面设有定位槽，所述定位槽外设有定位环，所述定位环上设有定位凸块；所述定位凸块伸入所述定位槽中，所述定位环与磨削油缸固定连接；所述定位环通过连接件与磨削油缸连接。
10.如权利要求9所述的大型铝材锯切磨削系统，其特征在于，所述切割组件和磨削组件的进给方向相同。
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