CN114309786B - 多刀位组合式拉削专机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多刀位组合式拉削专机，其包括床身以及设置在床身的驱动机构、工作台、夹具、刀盒和PLC控制系统；床身设有基座和导轨；基座为平行设置的一对，固定在上端面并沿长度方相对设置形成一个狭长槽，相对的一侧为直面；导轨固定安装在基座上；驱动机构由所述PLC控制系统控制，包括伺服电机驱动的滚珠丝杆；滚珠丝杆位于基座的狭长槽内，端部与基座固定连接；工作台与导轨滑动配合连接，同时与滚珠丝杆配合连接；夹具固定安装在工作台的上端面；刀盒包括刀盒本体和刀具；刀具具有多组，可调整地设置在刀盒本体。本发明可同时加工多种外形、稳定性好、高精度、高效率，易维护，可广应用于自动化生产线。

Description

多刀位组合式拉削专机

技术领域

本发明属于机械加工制造技术领域，涉及一种多刀位组合式拉削专机。

背景技术

目前在机械加工领域，拉削标准机床都是用液压系统做为动力，而目前液压系统的传动效率低下，而且高耗能，不够环保；拉削标准机床只能做内齿轮及花键加工，对外形的加工一直比较单一，而且操作比较繁琐，对于操作人员要求技能比较高；尤其是对精度要求高的工件无法实现批量加工，而且效率低下，不能量产大批量工件。

鉴于此，有必要对现有的拉削机床进行优化改进，以提升性能。

发明内容

本发明针对上述背景技术中存在的问题，而提出一种能够同时加工多种外形、多刀位组合可以随时切换新工件、精度高且能配合自动化机械手实现自动化的多刀位组合式拉削专机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

上述的多刀位组合式拉削专机，所述专机包括床身以及设置在所述床身的驱动机构、工作台、夹具、刀盒和PLC控制系统；所述床身设有基座和导轨；所述基座为平行设置的一对，固定在上端面并沿长度方相对设置形成一个狭长槽，相对的一侧为直面；所述导轨固定安装在所述基座上；所述驱动机构由所述PLC控制系统控制，包括电机驱动的滚珠丝杆；所述滚珠丝杆位于所述基座的狭长槽内，端部通过固定座与所述基座固定连接；所述工作台与所述导轨滑动配合连接，同时与所述驱动系统的滚珠丝杆配合连接；所述夹具固定安装在所述工作台的上端面，具有沿长度方向设置的多个；所述刀盒跨设在所述导轨的上方，包括刀盒本体和刀具；所述刀具具有多组，可调整地设置在所述刀盒本体。

所述的多刀位组合式拉削专机，其中：所述床身还设有装配支架；所述装配支架可拆卸安装在所述基座上端且位于所述导轨外侧，具有对称设置的一组，相对的面分别内凹形成一个空间； 所述工作台可穿行与所述空间。

所述的多刀位组合式拉削专机，其中：所述基座顶部设有导轨安装槽，相背的另一侧为斜面且中部具有向上延伸至顶部的支座，所述导轨通过所述导轨安装槽固定安装在所述基座上；所述装配支架装配在所述支座上端。

所述的多刀位组合式拉削专机，其中：所述床身为一体式铸造结构，具有自上端面的四周分别向上延伸形成的容置空间；所述容置空间具有较长的两侧和较短的两端部，其中一端部设有排水排削通道；所述的基座和导轨位于所述容置空间内。

所述的多刀位组合式拉削专机，其中：所述排水排削通道为两侧呈6度的斜坡通道。

所述的多刀位组合式拉削专机，其中：所述导轨采用滚珠式导轨。

所述的多刀位组合式拉削专机，其中：所述工作台运行的距离根据拉削的零件在人机界面上修改运行参数。

所述的多刀位组合式拉削专机，其中：所述刀盒本体包括第一端部、第二端部、第一连接部、第二连接部；所述第一端部和第二端部均具有自下端面内凹形成的与夹具相匹配的凹槽；所述第一连接部自所述第一端部凹槽一侧延伸至第二端部凹槽一侧形成，所述第二连接部自所述第一端部凹槽另一侧延伸至第二端部凹槽另一侧形成，所述第一连接部和第二连接部下端分别与所述基座的装配支架连接固定，上端面分别固设有刀座；所述刀具包括第一组刀具、第二组刀具、第三组刀具、第四组刀具及第五组刀具；所述第一组刀具设置在所述第一端部的凹槽内，所述第二组刀具设置在所述第二端部的凹槽内，所述第三组刀具、第四组刀具设置在所述第一连接部、第二连接部的上面，所述第五组刀具设置在靠近所述第二端部的一侧；所述第五组刀具通过两端分别连接所述第一连接部和第二连接部的刀架支撑固定； 所述刀盒还包括调整装置，所述调整装置设置在所述的刀具与刀盒本体之间，与所述刀盒本体的贴合面呈斜面配合。

所述的多刀位组合式拉削专机，其中：所述凹槽内底面、刀座的内侧面沿轴向倾斜，所述第二端部的内侧面沿径向倾斜，倾斜角度均为1°；所述调整装置与所述刀具相匹配，包括第一组刀具调整装置、第二组刀具调整装置、第三组刀具调整装置、第四组刀具调整装置及第五组刀具调整装置；所述第一组刀具调整装置、第二组刀具调整装置分别与所述第一端部、第二端部的凹槽内底面相匹配配合，所述第三组刀具调整装置、第四组刀具调整装置分别与所述第一连接部、第二连接部的刀座内侧面相匹配配合，所述第五组刀具调整装置与所述第二端部的内侧面相匹配配合。

所述的多刀位组合式拉削专机，其中：所述第一组刀具、第二组刀具、第三组刀具、第四组刀具采用变齿升量、小韧带的设计，同时采用焊接式合金刃。

有益效果：

本发明具有以下特点：

1、工作台运行的距离可以根据拉削的零件在人机界面上修改运行参数；采用滚珠式导轨配合伺服电机驱动，保证了工作台的移动精度；

2、刀盒内有多个刀具安装位置，可以同时安装不同型式的拉刀，可以同时完成多个加工面，效率得到数倍提升；与刀具配套安装的调整装置还可以根据工件尺寸的大小进行精确调整；拉刀采用变齿升量、小韧带的设计确保拉削面的尺寸精度，同时采用焊接式合金刃大幅提升一次刃磨使用寿命，降低成本，同时为实现自动化生产提供有利条件；

3、可以与生产线的机器人与机械手连接，实现自动化操作。

因此，本发明的多刀位组合式拉削专机同时加工多种外形、稳定性好、操作方便、不需要做特殊培训即可上岗；精度高，效率高，配合机械手系统，实现自动化生产；多刀位组合可以随时切换新工件；易维护，可广应用于自动化生产线。

附图说明

图1为本发明多刀位组合式拉削专机的结构示意图；

图2为本发明多刀位组合式拉削专机的床身、驱动机构及工作台的装配示意图；

图3为本发明多刀位组合式拉削专机的夹具结构示意图；

图4为本发明多刀位组合式拉削专机的刀盒结构示意图；

图5为本发明多刀位组合式拉削专机的刀具调整装置原理图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明的多刀位组合式拉削专机，包括床身1以及设置在床身1的驱动机构2、工作台3、夹具4、刀盒5和PLC控制系统6。

床身1为一体式铸造结构，具有自上端面的四周分别向上延伸形成的容置空间11以及设置在容置空间内的基座12和导轨13；容置空间11具有较长的两侧和较短的两端部，其中一端部设有排水排削通道14；排水排削通道14为两侧呈6度的斜坡通道，以便于冷却液与铁削顺利排出；基座12为平行设置的一对，固定在上端面并沿长度方相对设置形成一个狭长槽，顶部设有导轨安装槽121，相对的一侧为直面，相背的另一侧为斜面且中部具有向上延伸至顶部的支座122；支座122上端面设置有可拆卸的装配支架123；装配支架123具有对称设置的一组，相对的面分别内凹形成一个空间；导轨13通过导轨安装槽121固定安装在基座12上，采用滚珠式导轨。床身采用铸造方式，具有坚固、防震耐用的特点。

驱动机构2安装在床身1上，由PLC控制系统6控制，包括伺服电机21、滚珠丝杆22；伺服电机1固定安装在床身1的与排水排削通道14相对的另一端部，动力输出端通过联轴器连接滚珠丝杆22；滚珠丝杆22位于基座12的狭长槽内，端部通过固定座221与基座12固定连接。

工作台3与导轨13滑动配合连接，可沿着导轨13往复运动，同时与驱动系统2的滚珠丝杆22配合连接；工作台3与基座12的装配支架123形成的空间相匹配，可从中穿行；工作台3运行的距离根据拉削的零件在人机界面上修改运行参数。

夹具4固定安装在工作台3的上端面，具有沿长度方向设置的多个，用以夹紧工件7。

刀盒5跨设在导轨13的上方，放置有多组刀具，包括刀盒本体51、刀具52和调整装置53；

刀盒本体51包括第一端部511、第二端部512、第一连接部513、第二连接部514；第一端部511和第二端部512均具有自下端面内凹形成的与夹具4相匹配的凹槽，凹槽内底面沿轴向倾斜，倾斜角度优选1°；第二端部512的内侧面沿径向倾斜，倾斜角度优选1°；第一连接部513自第一端部511凹槽一侧延伸至第二端部512凹槽一侧形成，第二连接部514自第一端部511凹槽另一侧延伸至第二端部512凹槽另一侧形成，第一连接部513和第二连接部514下端分别与基座12的装配支架123连接固定，上端面分别固设有第一刀座515和第二刀座516，第一刀座515和第二刀座516的内侧面沿轴向倾斜，倾斜角度优选1°；

刀具52包括第一组刀具521、第二组刀具522、第三组刀具523、第四组刀具524及第五组刀具525；

第一组刀具521设置在第一端部511的凹槽内，第二组刀具522设置在第二端部512的凹槽内，第三组刀具523、第四组刀具524设置在第一连接部513、第二连接部514的上面，第五组刀具525设置在靠近第二端部512的一侧；第五组刀具525通过两端分别连接第一连接部513和第二连接部514的刀架526支撑固定；第一组刀具521、第二组刀具522、第三组刀具523、第四组刀具524采用变齿升量、小韧带的设计，同时采用焊接式合金刃；

调整装置53设置在刀具52与刀盒本体51之间，与刀盒本体51的贴合面呈斜面，倾斜角度与刀盒本体51相匹配，优选为1°，数量与刀具52相匹配，包括第一组刀具调整装置531、第二组刀具调整装置（未图示）、第三组刀具调整装置533、第四组刀具调整装置534及第五组刀具调整装置（未图示）；其中，第一组刀具调整装置531、第二组刀具调整装置分别与第一端部511、第二端部512的凹槽内底面相匹配呈斜面配合，第三组刀具调整装置533、第四组刀具调整装置534分别与第一刀座515、第二刀座516的内侧面相匹配呈斜面配合，第五组刀具调整装置与第二端部512的内侧面相匹配呈斜面配合；左右移动刀具调整装置，上述的两个斜面相对运动，相反移动，通过1度斜面增加减少厚度，使刀具52前后移动，可以实现该组刀具的前后移动调整，根据工件尺寸的大小来更换与调整第一组刀具521、第二组刀具522、第三组刀具523、第四组刀具524及第五组刀具525。

本发明多刀位组合式拉削专机的工作原理：

PLC控制系统6发出指令给驱动机构2，伺服电机21驱动滚珠丝杠22旋转，带动工作台3做直线往复运动，从而带动夹具4上的工件5直线运动，当工件7经过刀盒5，与刀盒5内部装有的多组刀具发生反向运动，拉削掉工件7上的余量，得到理想的加工面。

本发明多刀位组合式拉削专机具有以下特点：

1、工作台运行的距离可以根据拉削的零件在人机界面上修改运行参数；同时工作台的往复运动靠PLC发出正转、反转、加速、减速、停止等指令给驱动机构，伺服电机驱动滚珠丝杠旋转转换为工作台直线往复运动，采用滚珠式导轨配合伺服电机驱动，保证了工作台的移动精度；

2、刀盒内有多个刀具安装位置，可以同时安装不同型式的拉刀，例如安装平面拉刀可以实现工件平面的加工；安装倒角拉刀可以实现工件倒角的加工，安装的圆弧拉刀可以实现工件圆弧面的加工等；因为多种刀具组合同时工作，可以同时完成多个加工面，效率得到数倍提升；

与刀具配套安装的调整装置还可以根据工件尺寸的大小进行精确调整；

拉刀采用变齿升量、小韧带的设计确保拉削面的尺寸精度，同时采用焊接式合金刃大幅提升一次刃磨使用寿命，降低成本，同时为实现自动化生产提供有利条件；

3、可以与生产线的机器人与机械手连接，实现自动化操作。

因此本发明的多刀位组合式拉削专机，调整灵活，效率高，稳定性好，排屑排水方便，方便维护保养，零件的加工精度高，加工稳定。

Claims (5)

1.一种多刀位组合式拉削专机，其特征在于：所述专机包括床身以及设置在所述床身的驱动机构、工作台、夹具、刀盒和PLC控制系统；

所述床身设有基座和导轨；所述基座为平行设置的一对，固定在所述床身上端面并沿长度方相对设置形成一个狭长槽，相对的一侧为直面；所述导轨固定安装在所述基座上；

所述驱动机构由所述PLC控制系统控制，包括电机驱动的滚珠丝杆；所述滚珠丝杆位于所述基座的狭长槽内，端部通过固定座与所述基座固定连接；

所述工作台与所述导轨滑动配合连接，同时与所述驱动系统的滚珠丝杆配合连接；

所述夹具固定安装在所述工作台的上端面，具有沿长度方向设置的多个；

所述刀盒跨设在所述导轨的上方，包括刀盒本体和刀具；所述刀具具有多组，可调整地设置在所述刀盒本体；

所述刀盒本体包括第一端部、第二端部、第一连接部、第二连接部；所述第一端部和第二端部均具有自下端面内凹形成的与夹具相匹配的凹槽；所述第一连接部自所述第一端部凹槽一侧延伸至第二端部凹槽一侧形成，所述第二连接部自所述第一端部凹槽另一侧延伸至第二端部凹槽另一侧形成，所述第一连接部和第二连接部下端分别与所述基座的装配支架连接固定，上端面分别固设有刀座；

所述刀具包括第一组刀具、第二组刀具、第三组刀具、第四组刀具及第五组刀具；所述第一组刀具设置在所述第一端部的凹槽内，所述第二组刀具设置在所述第二端部的凹槽内，所述第三组刀具、第四组刀具设置在所述第一连接部、第二连接部的上面，所述第五组刀具设置在靠近所述第二端部的一侧；所述第五组刀具通过两端分别连接所述第一连接部和第二连接部的刀架支撑固定；

所述刀盒还包括调整装置，所述调整装置设置在所述的刀具与刀盒本体之间，与所述刀盒本体的贴合面呈斜面配合；

所述凹槽内底面、刀座的内侧面沿轴向倾斜，所述第二端部的内侧面沿径向倾斜，倾斜角度均为1°；

所述调整装置与所述刀具相匹配，包括第一组刀具调整装置、第二组刀具调整装置、第三组刀具调整装置、第四组刀具调整装置及第五组刀具调整装置；所述第一组刀具调整装置、第二组刀具调整装置分别与所述第一端部、第二端部的凹槽内底面相匹配配合，所述第三组刀具调整装置、第四组刀具调整装置分别与所述第一连接部、第二连接部的刀座内侧面相匹配配合，所述第五组刀具调整装置与所述第二端部的内侧面相匹配配合；

所述床身还设有装配支架；所述装配支架可拆卸安装在所述基座上端且位于所述导轨外侧，具有对称设置的一组，相对的面分别内凹形成一个空间； 所述工作台可穿行于所述空间；

所述基座顶部设有导轨安装槽，相背的另一侧为斜面且中部具有向上延伸至顶部的支座，所述导轨通过所述导轨安装槽固定安装在所述基座上；所述装配支架装配在所述支座上端；

所述工作台运行的距离根据拉削的零件在人机界面上修改运行参数。

2.如权利要求1所述的多刀位组合式拉削专机，其特征在于：所述床身为一体式铸造结构，具有自上端面的四周分别向上延伸形成的容置空间；所述容置空间具有较长的两侧和较短的两端部，其中一端部设有排水排削通道；

所述的基座和导轨位于所述容置空间内。

3.如权利要求2所述的多刀位组合式拉削专机，其特征在于：所述排水排削通道为两侧呈6度的斜坡通道。

4.如权利要求1所述的多刀位组合式拉削专机，其特征在于：所述导轨采用滚珠式导轨。

5.如权利要求1所述的多刀位组合式拉削专机，其特征在于：所述第一组刀具、第二组刀具、第三组刀具、第四组刀具采用变齿升量、小韧带的设计，同时采用焊接式合金刃。