CN111136469B - 一种用于缸套的多工位复合加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于缸套的多工位复合加工设备，包括机架，所述机架上设有用于缸套镗孔加工的镗刀组件和用于缸套车削加工的车刀组件，镗刀组件和车刀组件共同设在同一机架上，所述机架上设有用于固定缸套进行镗孔加工的镗孔夹具，所述机架上设有用于固定缸套进行车削加工的涨芯夹具。本发明结构简单，加工精度高于普通加工设备，提高了工作效率，保证了多工序加工中的缸套的同轴度，可以实现工位之间的快速转换。
Description
技术领域
本发明涉及缸套加工设备技术领域，尤其涉及到一种用于缸套的多工位复合加工设备。
背景技术
缸套作为发动机的关键零件，其加工要求较高，且随着汽车工业的飞速发展其需求量增速巨大。
对于缸套来讲，从毛坯到成品至少要经过粗镗内孔、粗车外圆、半精镗内孔、半精车外圆、精镗内孔、精车外圆、珩磨等加工工序，每道工序需要一台机床，加工效率低，加工精度得不到稳定的保证，所需人员较多。因此需要一种可以进行多工序加工的设备，提升缸套产品的质量，提高缸套加工的生产力。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单，操作方便，实用的用于缸套的多工位复合加工设备。
本发明是通过如下方式实现的：
一种用于缸套的多工位复合加工设备，包括机架，所述机架上设有用于缸套镗孔加工的镗刀组件和用于缸套车削加工的车刀组件，镗刀组件和车刀组件共同设在同一机架上，所述机架上设有用于固定缸套进行镗孔加工的镗孔夹具，所述机架上设有用于固定缸套进行车削加工的涨芯夹具；
进一步地，所述镗刀组件通过第一横向移动机构连接于机架上，镗刀组件通过第一横向移动机构在机架上横向移动，所述车刀组件通过第一纵向移动机构连接于机架上，车刀组件通过第一纵向移动机构在机架上纵向移动；
所述镗孔夹具通过第二纵向移动机构连接于机架上，镗孔夹具通过第二纵向移动机构在机架上纵向移动，所述涨芯夹具通过第二横向移动机构连接于机架上，涨芯夹具通过第二横向移动机构在机架上横向移动；
进一步地，所述镗刀组件包括连接于机架上的镗刀固定座和镗刀主轴，所述镗刀主轴连接于镗刀固定座上；所述镗刀主轴上连接有镗刀，所述镗刀主轴相对于镗刀固定座可旋转；所述镗刀主轴与设于镗刀固定座上的镗刀驱动电机相连接，镗刀驱动电机带动镗刀主轴工作，进而实现镗刀工作；所述第一横向移动机构包括连接于机架上的横向滑轨和第一横向螺杆，所述横向滑轨上连接有第一横向滑块，所述镗刀固定座与第一横向滑块相连接；所述第一横向螺杆的一端与设于机架上的第一横向电机相连接，所述第一横向螺杆上连接上第一横向螺杆座，所述第一横向螺杆座与镗刀固定座相连接；
进一步地，所述车刀组件包括连接于机架上的车刀固定座，所述车刀固定座上连接有车刀横向导轨，所述车刀横向导轨上连接有车刀横向导块，所述车刀横向导块上连接有用于缸套车削的车刀；所述车刀固定座上连接有车刀横向驱动电机和车刀横向螺杆，所述车刀横向驱动电机的输出端与车刀横向螺杆的一端相连接，所述车刀横向螺杆与设于车刀上的车刀横向螺杆座相连接。
进一步地，所述第一纵向移动机构包括连接于机架上的第一纵向驱动电机和第一纵向螺杆，所述第一纵向驱动电机的输出端与第一纵向螺杆的一端相连接，所述第一纵向螺杆上连接有第一纵向螺杆座，第一纵向螺杆座与车刀固定座相连接，第一纵向驱动电机正转或反转工作，带动第一纵向螺杆正转或反转，实现车刀组件在机架上纵向移动；
所述第二纵向移动机构包括连接于机架上的第二纵向驱动电机和第二纵向螺杆，所述第二纵向驱动电机的输出端与第二纵向螺杆的一端相连接，所述第二纵向螺杆上连接有第二纵向螺杆座，所述第二纵向螺杆座与镗孔夹具相连接，第二纵向驱动电机正转或反转工作，带动第二纵向螺杆正转或反转，实现镗孔夹具在机架上纵向移动；
所述第二横向移动机构包括连接于机架上的横向滑轨和第二横向螺杆，第一横向移动机构和第二横向移动机构的横向滑轨共用；所述横向滑轨上连接有第二横向滑块，第二横向滑块与涨芯夹具相连接，所述第二横向螺杆上连接有第二横向螺杆座，所述第二横向螺杆座与涨芯夹具相连接；所述第二横向螺杆的一端与设于机架上的第二横向电机的输出端相连接，第二横向电机正转或反转工作，带动第二横向螺杆转或反转，实现涨芯夹具在机架上横向移动；通过第二横向移动机构工作，带动涨芯夹具到指定位置对缸套进行固定。
进一步地，所述涨芯夹具包括夹具固定座，所述夹具固定座与第二横向滑块和第二横向螺杆座相连接，所述夹具固定座上连接有夹具主轴，所述夹具主轴上连接有夹具组件，所述夹具主轴相对于夹具固定座可旋转，所述夹具主轴与设于机架上的夹具驱动电机相连接。
进一步地，所述夹具组件包括夹具本体，所述夹具本体的一端形成有与夹具主轴相配合的安装盘，所述夹具本体内开设有涨芯通孔，所述涨芯通孔内穿设有涨锥，所述涨锥与涨芯通孔的接触面为面面接触；所述夹具本体上按环形阵列方式开设有若干装配槽，所述装配槽与涨芯通孔相连通，所述装配槽内连接有涨紧块，所述涨紧块与涨锥相配合，所述涨紧块与涨锥的配合面为锥面配合；所述夹具本体和涨紧块上分别开设有第一限位槽，所述第一限位槽内设有弹性绑带，弹性绑带将涨紧块与涨锥进行配合。
进一步地，所述涨紧块上连接有若干死钉。
进一步地，所述装配槽内设有卡位条，所述涨紧块上形成有第二限位槽，当涨紧块连接于装配槽内时，所述第二限位槽与卡位条相配合。
进一步地，所述机架上设有第一纵向滑轨，所述第一纵向滑轨上连接有第一纵向滑块，所述第一纵向滑块与车刀固定座相连接；所述机架上设有第二纵向滑轨，所述第二纵向滑轨上连接有第二纵向滑块，所述第二纵向滑块与镗孔夹具相连接。
本发明的有益效果在于：1、结构简单，加工精度高于普通加工设备，提高了工作效率，保证了多工序加工中的缸套的同轴度。2、采用机械式锥面涨紧对缸套进行夹紧，一次装夹，完成缸套的精车外圆的高精度加工，缸套在装夹过程中，不变形，不打滑，可实现大批量加工。3、缸套的内孔、外圆及端面在一台设备上自动加工完成，实现了以前多台普通机床才能实现的功能；自动完成缸套从外圆定位夹紧加工内孔到内孔撑紧加工外圆件的切换，可大幅度提高缸套的加工效率及精度，配以自动上下料装置组成生产单元可实现自动化生产，大幅度降低生产成本、提高企业的产能，尤其适用于缸套的大批量生产，可以实现工位之间的快速转换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1本发明结构示意图；
图2本发明夹具组件结构示意图；
图3本发明夹具组件结构分解图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
一种用于缸套的多工位复合加工设备，如图1、图2、图3所示，包括机架1，所述机架1上设有用于缸套镗孔加工的镗刀组件2和用于缸套车削加工的车刀组件3，镗刀组件2和车刀组件3共同设在同一机架1上，增强了加工设备的稳定性，缸套的同轴性有保证。
具体地，所述机架1上设有用于固定缸套进行镗孔加工的镗孔夹具4，所述镗孔夹具4的结构为专利号201821068343.1的结构，在此则不对其进行详细说明，所述镗孔夹具4位于镗刀组件2的下方。
具体地，所述机架1上设有用于固定缸套进行车削加工的涨芯夹具5，所述涨芯夹具5与车刀组件3相配合。
具体地，所述镗刀组件2通过第一横向移动机构6连接于机架1上，镗刀组件2通过第一横向移动机构6在机架1上横向移动，所述车刀组件3通过第一纵向移动机构7连接于机架1上，车刀组件3通过第一纵向移动机构7在机架1上纵向移动，本实施例中，车刀组件3为两组，两组车刀组件3位于机架1的左右两侧。
具体地，所述镗孔夹具4通过第二纵向移动机构8连接于机架1上，镗孔夹具4通过第二纵向移动机构8在机架1上纵向移动，所述涨芯夹具5通过第二横向移动机构9连接于机架1上，涨芯夹具5通过第二横向移动机构9在机架1上横向移动。
具体地，所述镗刀组件2包括连接于机架1上的镗刀固定座21和镗刀主轴22，所述镗刀主轴22连接于镗刀固定座21上；所述镗刀主轴22上连接有镗刀，所述镗刀主轴22相对于镗刀固定座21可旋转；所述镗刀主轴22与设于镗刀固定座21上的镗刀驱动电机23相连接，镗刀驱动电机23带动镗刀主轴22工作，进而实现镗刀工作；所述第一横向移动机构6包括连接于机架1上的横向滑轨61和第一横向螺杆63，所述横向滑轨61上连接有第一横向滑块62，所述镗刀固定座21与第一横向滑块62相连接；所述第一横向螺杆63的一端与设于机架1上的第一横向电机64相连接，所述第一横向螺杆63上连接上第一横向螺杆座，所述第一横向螺杆座与镗刀固定座21相连接，第一横向电机64正转或反转工作，带动第一横向螺杆63正转或反转，实现镗刀固定座21在机架1上横向移动；通过第一横向移动机构6工作，带动镗刀组件2到指定位置对镗孔夹具4上的缸套进行镗孔加工。
具体地，所述车刀组件3包括连接于机架1上的车刀固定座31，所述车刀固定座31上连接有车刀横向导轨32，所述车刀横向导轨32上连接有车刀横向导块33，所述车刀横向导块33上连接有用于缸套车削的车刀，车刀为常规缸套加工车刀；所述车刀固定座31上连接有车刀横向驱动电机34和车刀横向螺杆35，所述车刀横向驱动电机34的输出端与车刀横向螺杆35的一端相连接，所述车刀横向螺杆35与设于车刀上的车刀横向螺杆座36相连接，车刀横向驱动电机34正转或反转工作，带动车刀横向螺杆35正转或反转，实现车刀在车刀固定座31上横向移动，带动车刀到指定位置对涨芯夹具5上的缸套进行车削加工。
具体地，所述第一纵向移动机构7包括连接于机架1上的第一纵向驱动电机71和第一纵向螺杆72，所述第一纵向驱动电机71的输出端与第一纵向螺杆72的一端相连接，所述第一纵向螺杆72上连接有第一纵向螺杆座，第一纵向螺杆座与车刀固定座31相连接，第一纵向驱动电机71正转或反转工作，带动第一纵向螺杆72正转或反转，实现车刀组件3在机架1上纵向移动；为了使车刀组件3在机架1上纵向移动更顺畅，所述机架1上设有第一纵向滑轨74，所述第一纵向滑轨74上连接有第一纵向滑块75，所述第一纵向滑块75与车刀固定座31相连接。
具体地，所述第二纵向移动机构8包括连接于机架1上的第二纵向驱动电机81和第二纵向螺杆82，所述第二纵向驱动电机81的输出端与第二纵向螺杆82的一端相连接，所述第二纵向螺杆82上连接有第二纵向螺杆座，所述第二纵向螺杆座与镗孔夹具4相连接，第二纵向驱动电机81正转或反转工作，带动第二纵向螺杆82正转或反转，实现镗孔夹具4在机架1上纵向移动；为了使镗孔夹具4在机架1上纵向移动更顺畅，所述机架1上设有第二纵向滑轨84，所述第二纵向滑轨84上连接有第二纵向滑块，所述第二纵向滑块与镗孔夹具4相连接。
具体地，所述第二横向移动机构9包括连接于机架1上的横向滑轨61和第二横向螺杆92，第一横向移动机构6和第二横向移动机构9的横向滑轨61共用，可以节俭空间和成本；所述横向滑轨61上连接有第二横向滑块，第二横向滑块与涨芯夹具5相连接，所述第二横向螺杆92上连接有第二横向螺杆座，所述第二横向螺杆座与涨芯夹具5相连接；所述第二横向螺杆92的一端与设于机架1上的第二横向电机93的输出端相连接，第二横向电机93正转或反转工作，带动第二横向螺杆92正转或反转，实现涨芯夹具5在机架1上横向移动；通过第二横向移动机构9工作，带动涨芯夹具5到指定位置对缸套进行固定。
具体地，所述涨芯夹具5包括夹具固定座51，所述夹具固定座51与第二横向滑块和第二横向螺杆座相连接，所述夹具固定座51上连接有夹具主轴52，所述夹具主轴52上连接有夹具组件，所述夹具主轴52相对于夹具固定座51可旋转，所述夹具主轴52与设于机架1上的夹具驱动电机53相连接，夹具驱动电机53工作，带动夹具主轴52旋转，进而实现夹具组件上的缸套旋转，使得车刀组件3对其进行车削工作。
具体地，所述夹具组件包括夹具本体10，所述夹具本体10的一端形成有与夹具主轴52相配合的安装盘11，所述夹具本体10内开设有涨芯通孔12，所述涨芯通孔12内穿设有涨锥13，所述涨锥13与涨芯通孔12的接触面为面面接触；所述夹具本体10上按环形阵列方式开设有若干装配槽14，所述装配槽14与涨芯通孔12相连通，所述装配槽14内连接有涨紧块15，本实施例中，涨紧块15的数量为六个，受力均匀，省力；所述涨紧块15与涨锥13相配合，所述涨紧块15与涨锥13的配合面为锥面配合；所述夹具本体10和涨紧块15上分别开设有第一限位槽16，所述第一限位槽16内设有弹性绑带，弹性绑带为钢丝圈或弹性绑带，弹性绑带将涨紧块15与涨锥13进行配合，当涨锥13向下动作时，涨紧块15被涨锥13挤压向外伸出，通过涨紧块15的伸出对缸套进行固定，反之，则实现缸套的放下；为了进一步对缸套的夹紧，所述涨紧块15上连接有若干死钉17，可以对凹凸不平的内表面的缸套进行固定，夹紧更方便，接触面小，且能保证缸套的同轴度。
进一步地，所述装配槽14内设有卡位条18，所述涨紧块15上形成有第二限位槽19，当涨紧块15连接于装配槽14内时，所述第二限位槽19与卡位条18相配合。
本实施例中，所述涨锥13的一端与设于夹具主轴52上的伸缩气缸相连接，带动涨锥13向下或向上运动，实现涨紧块15的伸缩，达到对缸套的夹紧与放下。
镗孔加工时，将缸套装夹在镗孔夹具4上，而后通过第二纵向移动机构8移动到指定位置，镗刀组件2对镗孔夹具4上的缸套进行镗孔加工。
车削加工时，镗孔加工后的缸套通过涨芯夹具5夹紧，通过第二横向移动机构9移动到指定位置，车刀组件3对其进行车削工作。
本加工设备可以实现镗孔和车削功能，而且镗孔和车削不会冲突，镗孔加工完成后，直接进行车削加工，在同一台设备上加工，保证了缸套的同轴度，可以实现工位之间的快速转换。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，如材料，尺寸。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于缸套的多工位复合加工设备，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)上设有用于缸套镗孔加工的镗刀组件(2)和用于缸套车削加工的车刀组件(3)，镗刀组件(2)和车刀组件(3)共同设在同一机架(1)上，所述机架(1)上设有用于固定缸套进行镗孔加工的镗孔夹具(4)，所述机架(1)上设有用于固定缸套进行车削加工的涨芯夹具(5)；
所述镗刀组件(2)通过第一横向移动机构(6)连接于机架(1)上，镗刀组件(2)通过第一横向移动机构(6)在机架(1)上横向移动，所述车刀组件(3)通过第一纵向移动机构(7)连接于机架(1)上，车刀组件(3)通过第一纵向移动机构(7)在机架(1)上纵向移动；
所述镗孔夹具(4)通过第二纵向移动机构(8)连接于机架(1)上，镗孔夹具(4)通过第二纵向移动机构(8)在机架(1)上纵向移动，所述涨芯夹具(5)通过第二横向移动机构(9)连接于机架(1)上，涨芯夹具(5)通过第二横向移动机构(9)在机架(1)上横向移动；
所述镗刀组件(2)包括连接于机架(1)上的镗刀固定座(21)和镗刀主轴(22)，所述镗刀主轴(22)连接于镗刀固定座(21)上；所述镗刀主轴(22)上连接有镗刀，所述镗刀主轴(22)相对于镗刀固定座(21)可旋转；所述镗刀主轴(22)与设于镗刀固定座(21)上的镗刀驱动电机(23)相连接，镗刀驱动电机(23)带动镗刀主轴(22)工作，进而实现镗刀工作；所述第一横向移动机构(6)包括连接于机架(1)上的横向滑轨(61)和第一横向螺杆(63)，所述横向滑轨(61)上连接有第一横向滑块(62)，所述镗刀固定座(21)与第一横向滑块(62)相连接；所述第一横向螺杆(63)的一端与设于机架(1)上的第一横向电机(64)相连接，所述第一横向螺杆(63)上连接上第一横向螺杆座，所述第一横向螺杆座与镗刀固定座(21)相连接；
所述车刀组件(3)包括连接于机架(1)上的车刀固定座(31)，所述车刀固定座(31)上连接有车刀横向导轨(32)，所述车刀横向导轨(32)上连接有车刀横向导块(33)，所述车刀横向导块(33)上连接有用于缸套车削的车刀；所述车刀固定座(31)上连接有车刀横向驱动电机(34)和车刀横向螺杆(35)，所述车刀横向驱动电机(34)的输出端与车刀横向螺杆(35)的一端相连接，所述车刀横向螺杆(35)与设于车刀上的车刀横向螺杆座(36)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于缸套的多工位复合加工设备，其特征在于：所述第一纵向移动机构(7)包括连接于机架(1)上的第一纵向驱动电机(71)和第一纵向螺杆(72)，所述第一纵向驱动电机(71)的输出端与第一纵向螺杆(72)的一端相连接，所述第一纵向螺杆(72)上连接有第一纵向螺杆座，第一纵向螺杆座与车刀固定座(31)相连接；
所述第二纵向移动机构(8)包括连接于机架(1)上的第二纵向驱动电机(81)和第二纵向螺杆(82)，所述第二纵向驱动电机(81)的输出端与第二纵向螺杆(82)的一端相连接，所述第二纵向螺杆(82)上连接有第二纵向螺杆座，所述第二纵向螺杆座与镗孔夹具(4)相连接；
所述第二横向移动机构(9)包括连接于机架(1)上的横向滑轨(61)和第二横向螺杆(92)，第一横向移动机构(6)和第二横向移动机构(9)的横向滑轨(61)共用；所述横向滑轨(61)上连接有第二横向滑块，第二横向滑块与涨芯夹具(5)相连接，所述第二横向螺杆(92)上连接有第二横向螺杆座，所述第二横向螺杆座与涨芯夹具(5)相连接；所述第二横向螺杆(92)的一端与设于机架(1)上的第二横向电机(93)的输出端相连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于缸套的多工位复合加工设备，其特征在于：所述涨芯夹具(5)包括夹具固定座(51)，所述夹具固定座(51)与第二横向滑块和第二横向螺杆座相连接，所述夹具固定座(51)上连接有夹具主轴(52)，所述夹具主轴(52)上连接有夹具组件，所述夹具主轴(52)相对于夹具固定座(51)可旋转，所述夹具主轴(52)与设于机架(1)上的夹具驱动电机(53)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于缸套的多工位复合加工设备，其特征在于：所述夹具组件包括夹具本体(10)，所述夹具本体(10)的一端形成有与夹具主轴(52)相配合的安装盘(11)，所述夹具本体(10)内开设有涨芯通孔(12)，所述涨芯通孔(12)内穿设有涨锥(13)，所述涨锥(13)与涨芯通孔(12)的接触面为面面接触；所述夹具本体(10)上按环形阵列方式开设有若干装配槽(14)，所述装配槽(14)与涨芯通孔(12)相连通，所述装配槽(14)内连接有涨紧块(15)，所述涨紧块(15)与涨锥(13)相配合，所述涨紧块(15)与涨锥(13)的配合面为锥面配合；所述夹具本体(10)和涨紧块(15)上分别开设有第一限位槽(16)，所述第一限位槽(16)内设有弹性绑带，弹性绑带将涨紧块(15)与涨锥(13)进行配合。
5.根据权利要求4所述的一种用于缸套的多工位复合加工设备，其特征在于：所述涨紧块(15)上连接有若干死钉(17)。
6.根据权利要求5所述的一种用于缸套的多工位复合加工设备，其特征在于：所述装配槽(14)内设有卡位条(18)，所述涨紧块(15)上形成有第二限位槽(19)，当涨紧块(15)连接于装配槽(14)内时，所述第二限位槽(19)与卡位条(18)相配合。
7.根据权利要求2所述的一种用于缸套的多工位复合加工设备，其特征在于：所述机架(1)上设有第一纵向滑轨(74)，所述第一纵向滑轨(74)上连接有第一纵向滑块(75)，所述第一纵向滑块(75)与车刀固定座(31)相连接；所述机架(1)上设有第二纵向滑轨(84)，所述第二纵向滑轨(84)上连接有第二纵向滑块，所述第二纵向滑块与镗孔夹具(4)相连接。
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