CN110919088B - 一种加工装置、圆弧锯床及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于零件加工技术领域，尤其涉及一种加工装置、圆弧锯床及加工方法，所述加工装置包括：基座，所述基座上设有圆弧导轨；工作台，与所述圆弧导轨可滑动连接，用于安装待加工零件；以及进给机构，用于驱动所述工作台沿所述圆弧导轨进行运动。本发明提供的加工装置，设置的圆弧导轨以及驱动圆弧导轨上工作台移动的进给机构，在对圆弧轮廓零件进行切割处理时，工作台可以形成与圆弧轮廓零件相同的圆弧轨迹，继而可以实现对圆弧轮廓零件的切割加工，克服了传统机床不能加工圆弧轮廓零件的缺陷。

Description

一种加工装置、圆弧锯床及加工方法

技术领域

本发明属于零件加工技术领域，尤其涉及一种加工装置、圆弧锯床及加工方法。

背景技术

在机械加工行业中，有许多带有圆弧轮廓的零件需要通过机械加工成形，但有一些零件因结构问题不适合选用车床类机床进行加工，不得不选用数控镗铣床、线切割等这类加工成本高或生产效率低下的机床进行此类零件的加工。

金属切割锯床主要分为立式和卧式两种结构类型，具有切削速度快、效率高、精度好、锯切稳定、成本低廉等优点，但其主要应用于零件的直线切割加工，使用范围相对较窄，在保留金属切割锯床原有优点的前提下，突破其加工应用范围，实现对零件圆弧轮廓的切割加工，具有极其重要的意义。

通过对常规金属切割立式锯床的结构进行分析，锯床在工作时锯条位置固定不变，由工作台进给带动零件运动实现切割加工，常规的工作台运动无法实现非直线零件加工。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种加工装置，旨在解决以下问题：常规的工作台运动无法实现非直线零件加工。

本发明实施例是这样实现的，一种加工装置，所述加工装置包括：

基座，所述基座上设有圆弧导轨；

工作台，与所述圆弧导轨可滑动连接，用于安装待加工零件；以及

进给机构，用于驱动所述工作台沿所述圆弧导轨进行运动。

本发明实施例的另一目的在于提供一种圆弧锯床，包括机床床身以及安装在机床床身上的锯条；以及

如上述的加工装置。

本发明实施例的另一目的在于提供一种加工方法，应用于上述的圆弧锯床，所述加工方法包括如下步骤：

将待加工零件安装在所述工作台上；

将锯条调整至加工状态，通电启动锯条；

通过驱动进给机构带动工作台沿圆弧导轨移动，使所述待加工零件通过所述锯条进行加工。

本发明提供的加工装置，设置的圆弧导轨以及驱动圆弧导轨上工作台移动的进给机构，在对圆弧轮廓零件进行切割处理时，工作台可以形成与圆弧轮廓零件相同的圆弧轨迹，继而可以实现对圆弧轮廓零件的切割加工，克服了传统机床不能加工圆弧轮廓零件的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种加工装置的立体结构图；

图2为本发明实施例提供的调心机构的轴测图；

图3为本发明实施例提供的一种加工装置的仰视图；

图4为本发明实施例提供的一种圆弧锯床的立体结构图；

附图中：1-基座；2-圆弧导轨；3-调心丝杆；4-调心螺母；5-工作台；6-进给丝杆；7-进给螺母；8-转动块；9-电机；10-锯条；11-机床床身。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种加工装置，所述加工装置包括：

基座1，所述基座1上设有圆弧导轨2；

工作台5，与所述圆弧导轨2可滑动连接，用于安装待加工零件；以及

进给机构，用于驱动所述工作台5沿所述圆弧导轨2进行运动。

在本发明实施例中，在对圆弧轮廓零件进行切割加工时，首先根据不同零件选择不同的夹具，利用夹具将零件固定安装在工作台5上，夹具为现有的常规技术手段，此处便不再赘述；利用进给机构，使工作台5在圆弧导轨2上形成圆弧轨迹，继而带动工作台5上安装的圆弧轮廓零件形成圆弧轨迹，继而可以对圆弧轮廓零件进行切割加工，使切割精度以及效率得到显著提升。

在本发明的一个实施例中，所述基座1包括底板，底板上安装有用于在圆弧导轨2沿径向运动时对其进行导向的第一导向机构；还包括竖直安装板，与底板以及第一导向机构连接，本处的第一导向机构可为类似于火车单侧轨道的铁轨，也可以是竖直支撑板状结构，同时还可以是凹槽状结构，其主要作用在于为圆弧导轨2提供导向作用。

当然，此处的第一导向机构可以设置有两个，请参阅图2，两个第一导向机构对称安装在基座1两端，为圆弧导轨2进行导向作用；此外也可以设置有多个，其之间相互平行设置，为圆弧导轨2提供更稳定的导向作用。

在本发明的一个实施例中，请参阅图2，所述圆弧导轨2上设有与所述第一导向机构配合的第二导向机构，第二导向机构与第一导向机构相配合，使圆弧导轨2的移动平稳。

第二导向机构可以为在导向块上开设凹槽的结构，此时第一导向机构就需要采用单侧铁轨式结构，凹槽与其相配合，使圆弧导轨2能够顺利移动；同时，第二导向机构可以为单侧铁轨式机构，此时第一导向机构就需要采用凹槽结构，则第一导向机构和第二导向机构可以完成配合，使圆弧导轨2顺利移动。

在本发明的一个实施例中，若圆弧导轨2在基座1上保持不动时，待加工零件的切割尺寸受到局限，无法对不同弧度的圆弧轮廓零件进行切割，使得应用范围较小，因此为了能够扩大切割尺寸，此处通过调心机构使圆弧导轨2能够在基座1上移动；

在本发明的一个实施例中，还包括调心机构，调心机构分别与所述基座1及圆弧导轨2相连接，圆弧导轨2在调心机构的作用下沿着基座1移动，从而可以实现调心功能，根据不同弧度的圆弧轮廓零件来适当调整，带动圆弧导轨2水平移动，实现调心功能，可以用于切割加工不同弧度的圆弧轮廓零件，使切割范围可调，使用效果更佳。

在本发明的一个实施例中，请参阅图1，所述调心机构包括：

安装在圆弧导轨2上的调心螺母4，所述调心螺母4的轴向沿所述圆弧导轨2的径向设置；

与所述基座1相连接，且与所述调心螺母4螺纹配合的调心丝杠3；以及

第一操作端，用于驱动调心丝杠3转动。

调心机构主要是通过改变圆弧导轨2与锯条10之间的距离来切割不同弧度的圆弧轮廓零件，调心机构可以是螺母与丝杠配合式的结构，丝杠转动来带动螺母转动，继而实现调心功能；

除了上述技术方案以外，本发明的实施例还可以采用齿轮齿条式结构，所述调心机构包括：

安装在圆弧导轨2上的调心齿条，所述调心齿条沿所述圆弧导轨2的径向设置；

与所述基座1相连接，且与所述调心齿条啮合的调心齿轮；以及

第二操作端，用于驱动调心齿轮转动。

在本实施例中，利用齿轮齿条的相互啮合实现圆弧导轨2的移动，在工作时，齿轮转动，与齿轮相啮合的齿条发生移动；齿条的移动方向可以通过齿轮的转动方向来控制，第二操作端可以是电机、马达或人为控制，当齿轮由电机或马达控制时，可以通过正反转电路来控制电机或马达的正反转，此电路为现有技术，本处便不再赘述；当齿轮由人为驱动时正反转的控制更为便捷；同理，在上述丝杠螺母的配合结构中，丝杠的第一操作端同样也可以由电机、马达或人为驱动，与本实施例相同。

当然，本处的调心机构还可以采用其它的变形方式，在此便不再一一列举。

在上述调心机构中，优选滚珠丝杠结构形式，其受力更加稳定均匀，继而圆弧导轨2的移动更加平稳。

在本发明的一个实施例中，调心机构的数量不加以限制，可以为一个或多个，当其为一个时，该调心机构安装在圆弧导轨2的中间处，使受力更加均匀，则圆弧导轨2的移动更佳平稳；该种结构的动力来源既可以为人为，也可以为电机或马达，保证圆弧导轨2能够顺利移动，从而起到较佳的调心功能。

当调心机构的数量为多个时，其需要均匀布置在圆弧导轨2的下侧，且圆弧导轨2的两端均需要对称安装有两个调心机构，多个调心机构的设置，使圆弧导轨2的移动更加省力：此时调心机构的动力来源则需要均是电机或马达，这样可以串联在一起保证它们能够同时工作，使圆弧导轨2的移动保持同步。

在本发明实施例中，所述调心丝杠3所在轴线与调心螺母4所在轴线相重合，调心丝杠3轴线需要与调心螺母4的轴线相重合，两者不能发生偏差，否则在调心丝杠3转动时由于有偏差的存在导致调心丝杠3无法顺利转动，或者是调心螺母4无法带动圆弧导轨2移动，如此则无法实现调心功能。

在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图3，所述进给机构包括：

进给螺母7，所述进给螺母7可转动地安装于所述工作台5上，且转动方向所在平面与其轴线平行；

进给丝杠6，与进给螺母7螺纹配合，用于驱动工作台5沿圆弧导轨2作圆弧运动；

支撑件，设于圆弧导轨2上，用于对进给丝杠6进行支撑；以及

第一驱动装置，用于驱动进给丝杠6转动。

在本实施例中，圆弧轮廓零件在工作台5上装夹完毕后，通过启动驱动装置来对驱动进给丝杠6转动，与进给丝杠6相配合的进给螺母7带动工作台5沿圆弧导轨2作圆弧运动，从而可以使圆弧轮廓零件被切割加工，该进给机构在于对工作台5进行驱动，从而带动圆弧轮廓零件运动完成切割工作。

在上述实施例中，支撑件可以为转动块8，转动块8与基座1转动连接，且转动块8上开设支撑孔，进给丝杠6穿过支撑孔设置，且进给丝杠6的轴线始终与支撑孔的轴线相重合，转动块8对进给丝杠6进行支撑，使进给丝杠6能够转动，同时通过与进给丝杠6相配合的进给螺母7来带动工作台5在圆弧导轨2上的移动，完成了圆弧轮廓零件的圆弧轨迹移动，从而可以完成对圆弧轮廓零件的切割加工。

此外，支撑件还可以是其它形式的结构，如水平设置的套筒，套筒中的通孔所在轴线与进给丝杠6的轴线相重合，套筒为转动块的一种变形形式，其所起到的作用与转动块相同，均是对进给丝杠6进行支撑作用。

在上述公开的一种进给机构中，第一驱动装置可以是电机9或马达，利用电机9或马达来驱动进给丝杠6的转动更加精确，可以通过对电机9或马达进行智能控制，从而工作台5的转速可以得到精确控制，保证了圆弧轮廓零件的进给更加均匀；此外，驱动装置也可以是人力驱动，人力驱动的优势在于方便快速，而且可以根据需要实时调整速度，对于速度的调整响应更快速；但是其缺点在于进给速度难以得到更精确的控制，这两种驱动装置可以根据实际的需要来选择。

此外，进给丝杠6的外径与支撑孔的直径相同，可以保证进给丝杠6的移动更加平稳。

上述进给机构可以设置为一个，也可以设置有两个，其对称安装在圆弧导轨2的两端；当进给机构设置有两个时，需要工作台5往哪个进给机构方向运动时，则通过那个进给机构驱动工作台5移动。

在本实施例中，进给螺母7的轴线是水平设置，即进给螺母7竖直放置，进给螺母7的上侧与工作台5转动连接，具体连接方式可以是在工作台5上安装轴承，轴承内圈固定安装有转动杆，转动杆另一端与进给螺母7焊接，如此便可以实现进给螺母7通过转动杆绕轴承转动；当然，还可以将转动杆换成截面带有凸字形头部的杆状结构，凸字形结构的头部与开设在工作台5上的截面呈凹字形的凹槽相配合，如此也可以实现进给螺母7的转动，保证了进给丝杠6的角度能够实时适应工作台5角度的转变，保证了工作台5能够实现弧形轨迹移动。

除了上述技术方案以外，本发明的实施例还可以采用以下形式：所述进给机构包括：

伸出组件，分别与工作台5及圆弧导轨2相连接，用于驱动工作台5沿圆弧导轨2作圆弧运动；

第一支撑件，设于工作台5上，用于对伸出组件的一端进行支撑；

第二支撑件，设于圆弧导轨2上，用于对伸出组件的另一端进行支撑；以及

第二驱动装置，用于驱动伸出组件的运动。

在本实施例中，所述伸出组件可以为液压杆，当其为液压杆时，所配套使用第二驱动装置即为液压泵站，启动液压泵站，液压泵站为液压杆提供动力，当需要工作台往第二支撑件方向移动时，液压杆的自由端收缩，则可以通过第一支撑件带动工作台5移动；当需要工作台5往第二支撑件反方向移动时，液压杆的自由端向外伸出，则可以通过第一支撑件带动工作台5移动，如此便可以实现工作台5在圆弧导轨2上的圆弧运动，从而带动圆弧轮廓零件运动完成切割加工；当然，在本实施例中，伸出组件可以是电动推杆，则与之配套使用的第二驱动装置为电源，启动电源即可实现电动推杆的伸出与收缩，其工作方式与液压杆形式相同，此处便不再赘述。

在上述实施例中，第一支撑件和第二支撑件的形状结构相同，以第一支撑件为例：第一支撑件为杆状结构，第一支撑件的上侧与工作台5转动连接，具体连接方式可以是在工作台5上安装轴承，第一支撑件的杆状结构与轴承内圈固定连接，第一支撑件另一端与液压杆的自由端焊接，如此便可以实现液压杆通过第一支撑件绕轴承转动；当然，还可以将第一支撑件换成截面带有凸字形头部的杆状结构，凸字形结构的头部与开设在工作台上的截面呈凹字形的凹槽相配合，如此也可以实现液压杆的转动，保证了液压杆的角度能够实时适应工作台5角度的转变，保证了工作台5能够实现弧形轨迹移动。

在上述进给机构中，优选进给螺母7与进给丝杠6相配合的结构形式，其受力更加稳定均匀，工作台5的移动更加平稳。

请参阅图1，在本发明的一个实施例中提供了一种圆弧锯床，包括机床床身11以及安装在机床床身11上的锯条10；以及

上述的加工装置。

在本实施例中，利用加工装置使工作台5形成圆弧运动轨迹，从而工作台5可以带动待切割加工的圆弧轮廓零件作圆弧运动轨迹，在圆弧轮廓零件运动过程中启动锯条10，锯条10对圆弧轮廓零件进行圆弧切割，从而可以克服现有技术中不能圆弧切割的缺点，扩大了零件加工范围，具有广泛的推广应用价值。

在本发明的一个实施例中，请参阅图4，所述圆弧导轨2内侧半径值为r，圆弧导轨2内侧到锯条10的距离为d，待加工零件的切割圆弧半径为R＝＝r-d，在对圆弧轮廓零件进行切割加工时，根据需求的半径值，利用调心机构调节圆弧导轨2与锯条10间的距离，从而调整可以切割的圆弧轮廓零件的半径。

一种加工方法，应用于如上述的圆弧锯床，所述加工方法包括如下步骤：

将待加工零件安装在所述工作台5上；

将锯条10调整至加工状态，通电启动锯条10；

通过驱动进给机构带动工作台5沿圆弧导轨2移动，使所述待加工零件通过所述锯条10进行加工。

在本实施例中，待加工零件通过现有的夹具安装在工作台5上，并启动锯床电源使锯条10工作，工作台5在进给机构作用下沿着圆弧导轨2移动形成圆弧轨迹，因此，工作台5上待加工零件被锯条10锯成圆弧形状，从而可以对圆弧轮廓零件进行切割加工，克服了传统锯床不能加工圆弧轮廓零件的缺陷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种加工装置，其特征在于，所述加工装置包括：

基座，所述基座上设有圆弧导轨；

工作台，与所述圆弧导轨可滑动连接，用于安装待加工零件；

进给机构，用于驱动所述工作台沿所述圆弧导轨进行运动；以及

调心机构，调心机构分别与所述基座及圆弧导轨相连接，用于调节所述圆弧导轨沿径向的位置，实现调心功能；

所述进给机构包括：

进给螺母，所述进给螺母可转动地安装于所述工作台上，进给螺母的轴线水平设置，且转动方向所在平面与其轴线平行；

进给丝杠，与进给螺母螺纹配合，用于驱动工作台沿圆弧导轨作圆弧运动；

支撑件，设于圆弧导轨上，用于对进给丝杠进行支撑；以及

第一驱动装置，用于驱动进给丝杠转动；

所述调心机构包括：

安装在圆弧导轨上的调心螺母，所述调心螺母的轴向沿所述圆弧导轨的径向设置；

与所述基座相连接，且与所述调心螺母螺纹配合的调心丝杠；以及

第一操作端，用于驱动调心丝杠转动。

2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述基座包括底板，底板上安装有用于在圆弧导轨沿径向运动时对其进行导向的第一导向机构，所述圆弧导轨上设有与所述第一导向机构配合的第二导向机构。

3.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述调心机构替换为如下结构：

安装在圆弧导轨上的调心齿条，所述调心齿条沿所述圆弧导轨的径向设置；

与所述基座相连接，且与所述调心齿条啮合的调心齿轮；以及

第二操作端，用于驱动调心齿轮转动。

4.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述进给机构替换为如下结构：

伸出组件，分别与工作台及圆弧导轨相连接，用于驱动工作台沿圆弧导轨作圆弧运动；

第一支撑件，设于工作台上，第一支撑件的上侧与工作台转动连接，用于对伸出组件的一端进行支撑；

第二支撑件，设于圆弧导轨上，用于对伸出组件的另一端进行支撑；以及

第二驱动装置，用于驱动伸出组件的运动。

5.一种圆弧锯床，其特征在于，包括机床床身以及安装在机床床身上的锯条；以及

如权利要求1-4任意一项所述的加工装置。

6.根据权利要求5所述的圆弧锯床，其特征在于，所述圆弧导轨内侧半径值为r，圆弧导轨内侧到锯条的距离为d，待加工零件的切割圆弧半径为R＝r-d。

7.一种加工方法，应用于如权利要求6所述的圆弧锯床，其特征在于，所述加工方法包括如下步骤：

将待加工零件安装在所述工作台上；

将锯条调整至加工状态，通电启动锯条；

通过驱动进给机构带动工作台沿圆弧导轨移动，使所述待加工零件通过所述锯条进行加工。

Images