CN111889792A - 一种便于轴类工件加工的数控机床 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种便于轴类工件加工的数控机床，其包括机床，所述机床上安装有用于夹持工件的卡盘以及处在卡盘一侧的工作平台，所述工作平台上滑动连接有滑台，所述滑台上安装有加工刀具以及横向夹持装置，所述滑台与卡盘之间设有切割刀具以及摆动件，所述摆动件用去驱动切割刀具阻挡在卡盘的中心轴线上或是远离卡盘的中心轴线。当加工刀具完成度工件的加工时，通过滑台的移动，使横向夹持装置对准工件并将工件向夹持装置一侧拔出，然后摆动件带动切割刀具靠近工件，使切割刀具将工件切断，整个切割过程中工件可由横向夹持装置固定，减少工件出现移动的可能性，有助于提高加工出的工件的精度。

Description

一种便于轴类工件加工的数控机床

技术领域

本申请涉及数控机床的领域，尤其是涉及一种便于轴类工件加工的数控机床。

背景技术

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。对于加工对象的不同，数控机床在具体结构上也不同。

目前，公告号为CN210413459U的中国专利公开了一种阀芯自动加工机床，包括机床，机床滑动设有滑台，滑台由伺服电机驱动在机床上移动，机床设有供阀芯原料穿入的三爪卡盘，三爪卡盘与阀芯原料同轴，三爪卡盘由伺服电机驱动可绕自身轴线转动，三爪卡盘由气缸驱动可对阀芯原料进行夹紧，滑台上设有夹爪气缸、用于阀芯原料切断的切割刀具、用于阀芯原料加工的加工刀具。

当加工阀芯原料时，滑台带动夹爪气缸靠向三爪卡盘，夹爪气缸运行夹住阀芯原料，此时三爪卡盘松开对阀芯原料的夹持力，由夹爪气缸在滑台的带动下对阀芯原料进行拉送。阀芯被拉长后，三爪卡盘重新加紧阀芯原料，然后由切割刀具将加工好的阀芯从整个阀芯原料中切下。

上述专利中切割刀具和夹爪气缸安装在同一滑台上，切割刀具在对阀芯进行切割时，夹爪气缸无法对阀芯进行夹持，只能由三爪卡盘对阀芯进行固定。但是当切割刀具快要完成对阀芯的切割时，阀芯与阀芯原料之间的连接部位变少，阀芯又受到切割刀具的摩擦力作用，阀芯容易相对阀芯原料出现偏折，影响切割刀具对阀芯的切割位置，使生产出的阀芯存在精度不足的问题。

发明内容

为了提高下料的精度，本申请提供一种便于轴类工件加工的数控机床。

本申请提供的一种便于轴类工件加工的数控机床采用如下的技术方案：

一种便于轴类工件加工的数控机床，包括机床，所述机床上安装有用于夹持工件的卡盘以及处在卡盘一侧的工作平台，所述工作平台上滑动连接有滑台，所述滑台上安装有加工刀具以及横向夹持装置，所述滑台与卡盘之间设有切割刀具以及摆动件，所述摆动件用去驱动切割刀具阻挡在卡盘的中心轴线上或是远离卡盘的中心轴线。

通过采用上述技术方案，当加工刀具完成度工件的加工时，通过滑台的移动，使横向夹持装置对准工件并将工件向夹持装置一侧拔出，然后摆动件带动切割刀具靠近工件，使切割刀具将工件切断，整个切割过程中工件可由横向夹持装置固定，减少工件出现移动的可能性，有助于提高加工出的工件的精度。

优选的，所述工作平台上还安装有收料装置和横梁，所述收料装置处在滑台远离卡盘的一侧，所述横梁处在滑台的上方，所述横梁的长度方向平行于卡盘的中心轴线，所述横梁上滑动连接有滑块，所述滑块上安装有可升降的竖向夹持装置，所述竖向夹持装置用于将切割下的工件运输到收料装置上。

通过采用上述技术方案，在切割刀具对工件进行切割时，由竖向夹持装置来夹持工件，并且工件被切下来后，由竖向夹持装置携带切下来的工件移动到收料装置上，再将切下来的工件投入到收料装置上，实现工件的统一收纳。

优选的，所述摆动件包括直杆和摆动杆，所述直杆固定在机床上，且直杆处在卡盘的下方，所述直杆的长度方向与卡盘中心轴线的长度方向相同，所述摆动杆的中部转动连接在直杆上，摆动杆的两端分别卡盘一侧弯折，所述切割刀具安装在摆动杆的一端上，摆动杆的另一端阻挡在竖向夹持装置的移动路径上。

通过采用上述技术方案，竖向夹持装置在向下靠近工件的过程中，竖向夹持装置接触到摆动杆远离切割刀具的端部，并向下挤压摆动杆的该端部，相应的摆动杆的另一端带动切割刀具向工件一侧转动，无需摆动杆额外配置驱动源。

优选的，所述竖向夹持装置包括固定在滑块底部的第一气缸、安装在第一气缸输出轴上的安装板以及第一夹爪气缸，所述安装板背离第一气缸的端面上安装有导向柱，所述第一夹爪气缸滑动连接在导向柱上，所述第一夹爪气缸处在卡盘的中心轴线的正上方，所述安装板上还安装有抵压杆，所述抵压杆处在摆动件远离切割刀具的端部的正上方。

通过采用上述技术方案，第一夹爪气缸用于固定工件，而抵压杆用于推动摆动杆转动，在抵压杆推动摆动杆的过程中，第一夹爪气缸固定住工件，安装板继续下移，导向柱插入到第一夹爪气缸内，抵压杆能够继续推动摆动杆以使切割刀具完成对工件的切割。

优选的，所述摆动杆远离切割刀具的端部上安装有用于控制切割刀具启闭的按钮，所述按钮处在摆动杆朝向卡盘的一侧上。

通过采用上述技术方案，切割刀具的启闭由按钮来控制，而按钮的触发由抵压杆的挤压来完成，抵压杆只会在竖直方向上移动，摆动杆在转动一定角度后，抵压杆就会与按钮接触，按钮被抵压杆按下后，切割刀具启动，抵压杆向上脱离按钮后，切割刀具即停止工作。

优选的，所述摆动杆与直杆之间连接有第一弹簧，所述第一弹簧靠近摆动杆上按钮所在的端部。

通过采用上述技术方案，摆动杆发生转动时，第一弹簧同样受力发生形变，第一弹簧因形变产生弹力，弹力使得摆动杆具有恢复原先状态的趋势，在抵压杆挤压在按钮上时，摆动杆能够同时向上挤压按钮。

优选的，所述收料装置包括呈倾斜设置的支撑板以及放置在支撑板上方的集料框，所述支撑板位置低的端部上设置有阻挡板，所述集料框抵接在阻挡板上。

通过采用上述技术方案，集料框随支撑板呈倾斜放置，当工件从竖直夹持装置上落到集料框内，工件在自身重力下向集料框位置低的端部滚动，自动完成排列，使工件能够整齐地被收纳起来。

优选的，所述工作平台内安装有第二气缸，所述支撑板的一端铰接在工作平台上，支撑板的另一端处在第二气缸上，所述第二气缸的输出轴穿出工作平台并抵接在支撑板上。

通过采用上述技术方案，第二气缸的输出轴伸长时，支撑板的端部被第二气缸的输出轴顶起，支撑板呈倾斜设置，且支撑板的倾斜程度可由第二气缸进行调节，需要取下集料框时，第二气缸的输出轴完全收回到工作平台内，使支撑板水平放置，方便使用者从支撑板上抬起集料框。

优选的，所述阻挡板滑动连接在支撑板上，所述阻挡板的滑动方向垂直于阻挡板的长度方向，所述支撑板在阻挡板背离集料框的一侧安装有第三气缸，所述第三气缸的输出轴垂直于阻挡板的侧壁并连接在阻挡板的侧壁上。

通过采用上述技术方案，集料框内的工件数量较多后，工件之间会相互阻碍移动，新进入到集料框的工件不容易按顺序进行排列，第三气缸推动阻挡板滑动以带动集料框移动，对集料框内的工件产生震动的效果，有助于工件进行排列。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将切割刀具安装在滑台和夹具之间，使切割刀具和滑台相对独立，实现在工件被夹持的情况下完成对工件的切割；

2.通过竖向夹持装置和摆动件的配合，减少驱动源的设置，方便在狭小空间内使用切割刀具，使机床的结构更加紧凑；

3.通过设置集料框，方便对切割下来的工件进行收集和整理，使工件能够有序排列。

附图说明

图1是本申请实施例的侧视图。

图2是本申请实施例的整体结构图。

图3是本申请实施例的剖视图。

图4是图3中A的放大图。

图5是本申请实施例的收料装置的结构示意图。

附图标记说明：1、机床；2、卡盘；3、工作平台；4、滑台；41、横向滑座；42、纵向滑座；5、加工刀具；6、横向夹持装置；7、切割刀具；8、摆动件；81、直杆；82、摆动杆；83、第一弹簧；84、按钮；9、横梁；10、滑块；11、竖向夹持装置；111、第一气缸；112、安装板；113、第一夹爪气缸；114、抵压杆；115、导向柱；116、第二弹簧；12、收料装置；121、支撑板；122、集料框；123、阻挡板；124、第二气缸；125、第三气缸；13、第一丝杆；14、第二丝杆；15、第三丝杆；16、落料通道。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种便于轴类工件加工的数控机床，参照图1，包括机床1，机床1上安装有用于夹持工件的卡盘2以及处在卡盘2一侧的工作平台3。工件为长轴类，工件从机床1远离功能做平台的一侧安装到机床1中，且工件的端部穿过卡盘2并穿出至工作平台3上方。工作平台3上从靠近卡盘2的一侧到远离卡盘2的一侧依次安装有摆动件8、滑台4和收料装置12。工作平台3的上方安装有横梁9，横梁9上滑动连接有滑台4，滑台4上安装有竖向夹持装置11。摆动件8上安装有用于切割工件的切割刀具7。结合图2，滑台4上安装有用于加工工件的加工刀具5以及用于夹持工件的横向夹持装置6。

参见图1、图2，滑台4包括横向滑座41和纵向滑座42，工作平台3上凸设有两个并列的滑轨，两个滑轨之间转动连接有第一丝杆13，第一丝杆13和滑轨均与卡盘2的中心轴线平行设置。横向滑座41滑动连接在滑轨上并螺纹连接在第一丝杆13上。横向滑座41的长度方向垂直与滑轨的长度方向，横向滑座41背离工作平台3的表面为燕尾状滑轨，燕尾状滑轨的长度方向与横向滑座41的长度方向相同，燕尾状滑轨上转动连接有第二丝杆14，纵向滑座42滑动连接在燕尾状滑轨上并螺纹连接在第二丝杆14上。工作平台3上安装有驱动第一丝杆13转动的驱动电机，纵向滑座42上同样安装有驱动第二丝杆14转动的驱动电机。加工刀具5和横向夹持装置6分别安装在纵向滑座42的两端。横向夹持装置6为第二夹持气缸，第二夹爪气缸的夹持端部与工件处在同一水平面，且夹持端部朝向卡盘2一侧。

参见图2、图3，摆动件8包括直杆81和摆动杆82。直杆81处在卡盘2的正下方，直杆81的一端固定在卡盘2所在的机床1侧壁上，直杆81的另一端水平向工作平台3一侧伸出。摆动杆82的形状为弧形，摆动杆82的中部转动连接在直杆81上，摆动杆82的两端均朝上设置。摆动杆82的一端安装有切割刀具7，摆动杆82的另一端安装有用于控制切割刀具7启闭的按钮84，且按钮84处在摆动杆82朝向卡盘2的一侧上。摆动件8与直杆81之间连接有第一弹簧83，第一弹簧83靠近摆动杆82上按钮84所在的端部。处在摆动杆82的下方的机床1上开设有落料通道16，无论是加工刀具5切割工件产生的碎屑还是切割刀具7切割工件产生的碎屑均可落入到落料通道16中，机床1的外侧壁上开设有与落料通道16连通的出料口。

参见图1，横梁9的长度方向平行于卡盘2的中心轴线，且横梁9的两端分别在卡盘2和收料装置12的正上方。横梁9上转动连接有第三丝杆15，滑块10滑动连接有横梁9朝向工作平台3的侧面的同时螺纹连接在第三丝杆15上。

参见图1、图3，竖向夹持装置11包括第一气缸111、安装板112、第一夹爪气缸113和抵压杆114，第一气缸111固定在滑块10的底部，且第一气缸111的输出轴竖直朝下并连接在安装板112上，安装板112的长度方向垂直于第三丝杆15的长度方向。结合图4，安装板112朝向工作平台3的表面上固定有两个导向柱115，每个导向柱115上均套设有第二弹簧116，第一夹爪气缸113的底部滑动连接在两个导向柱115上，第一夹爪气缸113的夹持部分竖直朝下。导向柱115为阶梯状，导向柱115伸入到第一夹爪气缸113内的端部宽度大于导向柱115处在外界的其他部位的宽度，同样的第一夹爪气缸113供导向柱115穿入的孔的空间为相应的阶梯状，使得第一夹爪气缸113不会从导向柱115上脱落。抵压杆114处在安装板112的远离第一夹爪气缸113的另一端上，抵压杆114朝向第一夹爪气缸113的侧壁为斜面。当滑块10处在卡盘2的正上方时，第一夹爪气缸113的夹持部位正对卡盘2上的工件，而抵压杆114正对摆动杆82安装有按钮84的端部。当滑块10处在收料装置12的正上方时，第一夹爪气缸113的夹持部位正对收料装置12。

参见图1、图5，收料装置12包括支撑板121和集料框122。支撑板121沿机床1的宽度方向设置，支撑板121的一端铰接在工作平台3上，支撑板121的另一端可绕着与工作平台3的铰接位置转动。工作平台3内安装有第二气缸124，第二气缸124的输出轴竖直朝上并抵接在支撑板121远离与工作平台3铰接位置的端部上。而支撑板121用于铰接的端部上安装有第三气缸125和阻挡板123，阻挡板123沿支撑板121的宽度方向设置并滑动连接在支撑板121背离工作平台3的侧面上，阻挡板123的滑动方向与支撑板121的长度方向相同。第三气缸125同样固定在支撑板121背离工作平台3的侧面上，并且第三气缸125处在阻挡板123靠近支撑板121与工作平台3铰接的端部一侧，第三气缸125的输出轴垂直于阻挡板123的侧壁并连接在阻挡板123的侧壁上。

工作原理：在加工过程中，通过第一丝杆13和第二丝杆14的转动，使加工刀具5在水平方向上随意运动，以完成对工件端部的加工。完成加工后，调整滑台4的位置，使横向夹持装置6将工件的端部夹持住。然后卡盘2松开对工件的夹持，滑台4同时向远离卡盘2的一侧移动，横向夹持装置6将工件从卡盘2上抽出一段。卡盘2重新夹持住工件，同时横向夹持装置6松开对工件的夹持。然后第一气缸111启动，安装板112带动第一夹爪气缸113和抵压杆114一起下移，抵压杆114先接触到摆动杆82，摆动杆82在抵压杆114的挤压下发生转动，切割刀具7向工件一侧转动。随着摆动杆82转动，抵压杆114与摆动杆82接触的位置也发生变化，当抵压杆114与按钮84接触后，继续下移的抵压杆114会触发按钮84，从而使切割刀具7工作。然后第一夹爪气缸113先于切割刀具7接触工件，第一夹爪气缸113将工件夹持住之后，第一夹爪气缸113不再移动，而抵压杆114继续随安装板112下移。切割刀具7接触到工件后开始切割工具，安装板112上的导向柱115抵到安装板112上时，抵压杆114移动到最下方位置，同时，切割刀具7将工件切断。接下来，第一气缸111的输出轴复位，摆动杆82在第一弹簧83作用下快速恢复原状，第一夹爪气缸113将切下的工件抬起。此时加工刀具5可以继续对被夹持在卡盘2上的工件进行加工。而第一夹爪气缸113在第一丝杆13作用下移动到集料框122的上方，随着第一夹爪气缸113的夹持部位松开，完成加工的工件落入到集料框122内。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种便于轴类工件加工的数控机床，包括机床(1)，所述机床(1)上安装有用于夹持工件的卡盘(2)以及处在卡盘(2)一侧的工作平台(3)，所述工作平台(3)上滑动连接有滑台(4)，所述滑台(4)上安装有加工刀具(5)以及横向夹持装置(6)，其特征在于：所述滑台(4)与卡盘(2)之间设有切割刀具(7)以及摆动件(8)，所述摆动件(8)用去驱动切割刀具(7)阻挡在卡盘(2)的中心轴线上或是远离卡盘(2)的中心轴线。

2.根据权利要求1所述的一种便于轴类工件加工的数控机床，其特征在于：所述工作平台(3)上还安装有收料装置(12)和横梁(9)，所述收料装置(12)处在滑台(4)远离卡盘(2)的一侧，所述横梁(9)处在滑台(4)的上方，所述横梁(9)的长度方向平行于卡盘(2)的中心轴线，所述横梁(9)上滑动连接有滑块(10)，所述滑块(10)上安装有可升降的竖向夹持装置(11)，所述竖向夹持装置(11)用于将切割下的工件运输到收料装置(12)上。

3.根据权利要求2所述的一种便于轴类工件加工的数控机床，其特征在于：所述摆动件(8)包括直杆(81)和摆动杆(82)，所述直杆(81)固定在机床(1)上，且直杆(81)处在卡盘(2)的下方，所述直杆(81)的长度方向与卡盘(2)中心轴线的长度方向相同，所述摆动杆(82)的中部转动连接在直杆(81)上，摆动杆(82)的两端分别卡盘(2)一侧弯折，所述切割刀具(7)安装在摆动杆(82)的一端上，摆动杆(82)的另一端阻挡在竖向夹持装置(11)的移动路径上。

4.根据权利要求3所述的一种便于轴类工件加工的数控机床，其特征在于：所述竖向夹持装置(11)包括固定在滑块(10)底部的第一气缸(111)、安装在第一气缸(111)输出轴上的安装板(112)以及第一夹爪气缸(113)，所述安装板(112)背离第一气缸(111)的端面上安装有导向柱(115)，所述第一夹爪气缸(113)滑动连接在导向柱(115)上，所述第一夹爪气缸(113)处在卡盘(2)的中心轴线的正上方，所述安装板(112)上还安装有抵压杆(114)，所述抵压杆(114)处在摆动件(8)远离切割刀具(7)的端部的正上方。

5.根据权利要求4所述的一种便于轴类工件加工的数控机床，其特征在于：所述摆动杆(82)远离切割刀具(7)的端部上安装有用于控制切割刀具(7)启闭的按钮(84)，所述按钮(84)处在摆动杆(82)朝向卡盘(2)的一侧上。

6.根据权利要求5所述的一种便于轴类工件加工的数控机床，其特征在于：所述摆动件(8)与直杆(81)之间连接有第一弹簧(83)，所述第一弹簧(83)靠近摆动杆(82)上按钮(84)所在的端部。

7.根据权利要求2所述的一种便于轴类工件加工的数控机床，其特征在于：所述收料装置(12)包括呈倾斜设置的支撑板(121)以及放置在支撑板(121)上方的集料框(122)，所述支撑板(121)位置低的端部上设置有阻挡板(123)，所述集料框(122)抵接在阻挡板(123)上。

8.根据权利要求7所述的一种便于轴类工件加工的数控机床，其特征在于：所述工作平台(3)内安装有第二气缸(124)，所述支撑板(121)的一端铰接在工作平台(3)上，支撑板(121)的另一端处在第二气缸(124)上，所述第二气缸(124)的输出轴穿出工作平台(3)并抵接在支撑板(121)上。

9.根据权利要求8所述的一种便于轴类工件加工的数控机床，其特征在于：所述阻挡板(123)滑动连接在支撑板(121)上，所述阻挡板(123)的滑动方向垂直于阻挡板(123)的长度方向，所述支撑板(121)在阻挡板(123)背离集料框(122)的一侧安装有第三气缸(125)，所述第三气缸(125)的输出轴垂直于阻挡板(123)的侧壁并连接在阻挡板(123)的侧壁上。

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