CN115194552A - 一种全自动高效立式加工中心及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全自动高效立式加工中心及其使用方法,属于加工中心技术领域。它解决了如何降低现有的加工中心的加工成本的问题。本加工中心包括平台,平台上方设有能沿竖直方向上下移动的托板,托板上设置有刀具组件,平台上位于托板下方轴向固定有能周向转动的丝杆,丝杆上螺纹连接有至少一个移动块,移动块上均固定有呈环状的夹具,丝杆内沿其长度方向上开设有过水通道,丝杆的周向上位于刀具组件的正下方开设有与过水通道连通的出水孔,在过水孔上还设置有止水块,止水块上具有接触部,移动块通过接触接触部来启闭出水孔,实现了加工出水,不加工不出水,大大的降低工件的加工成本。
Description
技术领域
本发明属于加工中心技术领域,涉及一种加工中心,特别涉及一种全自动高效立式加工中心及其使用方法。
背景技术
加工中心种类很多,其中一类是正对工件内孔或轴孔进行加工的,可以对工件内孔进行抛光、攻丝、加大孔径或倒角等加工,这种加工中心一般都是将工件事先固定在夹具上,然后通过相应的刀具对工件进行加工,在加工过程中会伴随大量的热量产生,所以需要时刻对工件以及刀头进行喷水降温来使得加工正常进行,不然温度过高可能会导致刀具损坏。
现有的喷水方式一般都是直接在工作台上连接喷水管,将管子对准工件持续出水进行降温,这种老式的降温方式有很多的弊端存在,比如管子持续出水,在机器运行过程中一直出水,很多时候工件都没有在加工,持续出水会造成大量水资源浪费提高生产成本,再比如喷水管的管口毕竟是在外部无法很精准的对准工件与刀具的接触位置导致降温效果不理想。
发明内容
针对现有的技术不足,本发明提供一种一种全自动高效立式加工中心及其使用方法。它所解决的是如何降低现有的加工中心的加工成本的技术问题。
为了实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:
一种全自动高效立式加工中心,包括平台,所述平台上方设有能沿竖直方向上下移动的托板,所述托板上设置有刀具组件,所述平台上位于托板下方轴向固定有能周向转动的丝杆,所述丝杆上螺纹连接有至少一个移动块,所述移动块上均固定有呈环状的夹具,其特征在于,所述丝杆内沿其长度方向上开设有过水通道,所述丝杆的周向上位于刀具组件的正下方开设有与过水通道连通的出水孔,所述过水通道的内壁上位于出水孔的孔口处设置有台阶槽,所述台阶槽内设置有抵靠在台阶槽槽底使出水孔的孔口封闭的止水块,所述止水块的中心处凸出有伸入出水孔内的接触部,所述接触部的端部伸出出水孔孔口外,所述过水通道内压装有能使止水块保持抵靠在台阶槽的槽底上的弹簧,所述止水块的直径小于台阶槽的直径,所述接触部的直径小于过水孔的内径,当移动块移动至接触部处时所述移动块能顶推接触部向下移动收入出水孔内使出水孔开启,所述移动块的内侧沿其周向开设有环槽,所述接触部顶压在所述环槽的侧壁上使得过水孔保持打开状态,所述移动块上位于夹具的内孔正下方开设有若干与环槽连通的过水小孔。
本发明的加工中心的刀具负责上下移动,夹具负责前后移动,这样分开控制能控制多个夹具与刀具正对进行加工以及对加工完成有的工件进行移位取下,分开控制使得加工精度得到提升的同时也方便操作。
本发明的夹具是通过移动块螺纹连接在一条丝杆上的,丝杆轴向固定在平台上且能周向转动,夹具通过移动块螺纹连接在丝杆上,通过丝杆的转动来带动移动块移动,这样一条丝杆上能间隔一定距离的连接很多个夹具,可以同时装多个工件然后通过丝杆的转动来依次控制夹具与刀具正对依次进行加工,这样设计能一次能装夹多个工件进行加工并且加工完成后也可批量卸料,大幅度的提高加工中心的加工效率。
本发明的丝杆是中空的即其内设置有过水通道,过水通道另一端在丝杆的端部上具有进水孔可以对接水管,丝杆固定在平台上的除了能转动外无法进行其他移动,所以在丝杆与刀具正对处的周向上开设有出水孔,出水孔与过水通道连通并且在丝杆内还安装有止水块,止水块上具有伸入过水孔内的接触部,在移动块没有移动到出水孔处时止水块在弹簧的弹力作用下是将过水孔封闭,当移动块移动到出水孔处时会与接触部的端部接触,虽然移动块轴向上的运动,但是由于移动块与接触部之间的斜面配合关系会导致移动块继续朝向出水孔方向移动会将接触部挤压向下运动,移动块压在接触部上方时接触部向下克服弹簧弹力退入出水孔内,这时候出水孔是随着接触部的下移与过水通道连通状态的,移动块继续前进当出水孔孔口处与移动块上的环槽位置处时接触部抵靠在环槽槽底处仍然处于不完全伸出的状态即出水孔依旧与出水孔道连通,过水通道内的水能进入到出水孔内并进入到环槽内,而在移动块上还开设有过水小孔,过水小孔能直接将水喷进固定在夹具内进行内出水降温,在工件加工完成后移动块继续移动直至与接触块脱开配合后则止水块在弹簧弹力作用下重新封闭过水孔,停止出水,这样的结构设计在提高降温效果的同时能有效的减少水源的浪费,能很好的降低加工中心的加工成本。
本设计的环槽由于其两侧由于丝杆与移动块之间的内外螺纹啮合所以具有很好的密封性能能使得环槽密封性得到保证,而且环槽的设计能让丝杆任一转动到任何角度都能继续为过水小孔提供水源,适应性极好。
出水小孔与夹具内孔正对,能直接将水右下至上喷入工件内部对刀具进行降温,这样水流直接与工件内孔和刀具接触降温效果十分好。
在上述的一种全自动高效立式加工中心中,所述丝杆的两侧均设置有与丝杆相平行的直线导轨,所述直线导轨上均具有能滑动的滑块,每个直线导轨上的滑块的数量均与所述移动块的数量相同,每个移动块上均固定有一个夹具且夹具的两端还分别与两侧的直线导轨上的滑块固定。
本发明在丝杆的两侧加装有直线导轨,一个夹具同时与一个移动块和两个滑块进行固定,这样夹具的移动时将十分稳定,而且这样设计在丝杆上连接多个夹具时也能得到直线导轨的支撑分担压力,连接强度得到提升。
在上述的一种全自动高效立式加工中心中,所述丝杆的周向开设有与台阶槽正对的安装孔,所述安装孔内螺纹连接有堵头,所述弹簧的端部部分伸入安装孔内并抵靠在堵头上。
本设计的安装孔实际是退刀孔,在加工台阶槽以及出水孔时刀具需要从安装孔处进出,并且后续的止水块以及弹簧也需要从安装孔处进入到丝杆内部,在全部安装完毕后,安装孔直接通过堵头来进行封闭,并且堵头还是螺纹连接可拆卸的状态的,对于后期拆装都十分方便。
在上述的一种全自动高效立式加工中心中,所述移动块呈环状结构且其两端部的内侧沿其周向分别设有导向斜面一和导向斜面二。
在移动块一端移动到出水孔附近时接触部的端部能抵靠在导向斜面一或导向斜面二上,在随着移动块继续前进倾斜的导向斜面一或导向斜面二能给予接触部向下的力使其向下退入出水孔内打开出水孔,这样设计能让止水块启闭出水孔更顺畅。
在上述的一种全自动高效立式加工中心中,所述接触部的端部呈锥形状,所述接触部的端部能沿导向斜面一或导向斜面二导向移动使得接触部向下退入出水孔内。
锥形状的接触部的端部能更好的与导向斜面一或导向斜面二配合向下移动,结构简单十分实用。
在上述的一种全自动高效立式加工中心中,若干过水小孔间隔均匀并环绕夹具内孔的中心线设置。
本设计的过水小孔具有多个并且环绕成圈设置,这样设计是考虑到接触部有可能会转动到刚好竖直的时候,这时候如果过水小孔与接触部正对时接触部会插入过水小孔内导致出水孔无法正常出水,所以将过水小孔设计多个并且环绕成圈,在上述情况的时候接触部会抵靠在过水小孔包围成圈的中心位置上,这样设计能提高出水的稳定性,且同时能降低加工中心的加工成本。
在上述的一种全自动高效立式加工中心中,所述刀具组件包括电机一和刀具,所述电机一固定在托板上且电机一的输出轴竖直设置,所述刀具同轴固定在电机一的输出轴上。
在上述的一种全自动高效立式加工中心中,所述刀具可为攻丝刀、钻头、镗刀或倒角刀中的任意一把。
在上述的一种全自动高效立式加工中心中,所述丝杆的一端连接有能带动其周向转动的电机二,所述丝杆的另一端部上具有过水通道的进口。
一种全自动高效立式加工中心的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,对所有的夹具上料;
S2,调整第一个夹具的位置至刀具下方;
S3,待第一个夹具上的工件加工完成转动丝杆平移后续的夹具至刀具(32)下方进行加工,如无后续夹具则直接移动第一个夹具至丝杆末端;
S4,下料。
本发明的有益效果:移动块压在接触部上方时接触部向下克服弹簧弹力退入出水孔内,这时候出水孔是随着接触部的下移与过水通道连通状态的,移动块继续前进当出水孔孔口处与移动块上的环槽位置处时接触部抵靠在环槽槽底处仍然处于不完全伸出的状态即出水孔依旧与出水孔道连通,过水通道内的水能进入到出水孔内并进入到环槽内,而在移动块上还开设有过水小孔,过水小孔能直接将水喷进固定在夹具内进行内出水降温,在工件加工完成后移动块继续移动直至与接触块脱开配合后则止水块在弹簧弹力作用下重新封闭过水孔,停止出水,这样的结构使得对工件以及刀具的喷水降温即开急停,能很好的降低加工中心的加工成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的部分结构视图;
图3为本发明的丝杆和移动块的剖视图;
图4为本发明在图3的A处的局部放大图;
图5为本发明的移动块的零件图。
图中,1、平台;2、托板;3、刀具组件;31、电机一;32、刀具;4、丝杆;41、过水通道;42、出水孔;43、台阶槽;44、安装孔;45、堵头;46、电机二;5、移动块;51、环槽;52、过水小孔;53、导向斜面一;54、导向斜面二;6、夹具;7、止水块;71、接触部;72、弹簧;8、直线导轨;81、滑块。
具体实施方式
如图1-图5所示一种全自动高效立式加工中心,包括平台1,平台1上设置有支架,在支架上沿竖直方向上设置有背板,背板上固定有竖直设置的丝杆4电机组件,托板2固定在丝杆4电机组件上并且能由丝杆4电机组件带动托板2上下移动,托板2上设置有刀具组件3,刀具组件3包括电机一31和刀具32,电机一31固定在托板2上且电机一31的输出轴竖直设置,刀具32同轴固定在电机一31的输出轴上。刀具32可为攻丝刀、钻头、镗刀或倒角刀中的任意一把。平台1上位于托板2下方轴向固定有能周向转动的丝杆4,丝杆4上螺纹连接有三个移动块5,每个移动块5上均固定有底板,底板上固定有呈环状的夹具6,在底板上位于夹具6的下方具有大缺口使得夹具6底部直接与移动块5的顶部相对,丝杆4内沿其长度方向上开设有过水通道41,丝杆4的周向上位于刀具组件3的正下方开设有与过水通道41连通的出水孔42,过水通道41的内壁上位于出水孔42的孔口处设置有台阶槽43,台阶槽43内设置有抵靠在台阶槽43槽底使出水孔42的孔口封闭的止水块7,止水块7的中心处凸出有伸入出水孔42内的接触部71,接触部71的端部伸出出水孔42孔口外,过水通道41内压装有能使止水块7保持抵靠在台阶槽43的槽底上的弹簧72,止水块7的直径小于台阶槽43的直径,接触部71的直径小于过水孔的内径,当移动块5移动至接触部71处时移动块5能顶推接触部71向下移动收入出水孔42内使出水孔42开启,移动块5的内侧沿其周向开设有环槽51,接触部71顶压在环槽51的侧壁上使得过水孔保持打开状态,移动块5上位于夹具6的内孔正下方开设有若干与环槽51连通的过水小孔52。本发明的加工中心的刀具32负责上下移动,夹具6负责前后移动,这样分开控制能控制多个夹具6与刀具32正对进行加工以及对加工完成有的工件进行移位取下,分开控制使得加工精度得到提升的同时也方便操作。本发明的夹具6是通过移动块5螺纹连接在一条丝杆4上的,丝杆4轴向固定在平台1上且能周向转动,夹具6通过移动块5螺纹连接在丝杆4上,通过丝杆4的转动来带动移动块5移动,这样一条丝杆4上能间隔一定距离的连接很多个夹具6,可以同时装多个工件然后通过丝杆4的转动来依次控制夹具6与刀具32正对依次进行加工,这样设计能一次能装夹多个工件进行加工并且加工完成后也可批量卸料,大幅度的提高加工中心的加工效率。本发明的丝杆4是中空的即其内设置有过水通道41,过水通道41另一端在丝杆4的端部上具有进水孔可以对接水管,丝杆4固定在平台1上的除了能转动外无法进行其他移动,所以在丝杆4与刀具32正对处的周向上开设有出水孔42,出水孔42与过水通道41连通并且在丝杆4内还安装有止水块7,止水块7上具有伸入过水孔内的接触部71,在移动块5没有移动到出水孔42处时止水块7在弹簧72的弹力作用下是将过水孔封闭,当移动块5移动到出水孔42处时会与接触部71的端部接触,虽然移动块5轴向上的运动,但是由于移动块5与接触部71之间的斜面配合关系会导致移动块5继续朝向出水孔42方向移动会将接触部71挤压向下运动,移动块5压在接触部71上方时接触部71向下克服弹簧72弹力退入出水孔42内,这时候出水孔42是随着接触部71的下移与过水通道41连通状态的,移动块5继续前进当出水孔42孔口处与移动块5上的环槽51位置处时接触部71抵靠在环槽51槽底处仍然处于不完全伸出的状态即出水孔42依旧与出水孔42道连通,过水通道41内的水能进入到出水孔42内并进入到环槽51内,而在移动块5上还开设有过水小孔52,过水小孔52能直接将水喷进固定在夹具6内进行内出水降温,在工件加工完成后移动块5继续移动直至与接触块脱开配合后则止水块7在弹簧72弹力作用下重新封闭过水孔,停止出水,这样的结构设计在提高降温效果的同时能有效的减少水源的浪费,能很好的降低加工中心的加工成本。本设计的环槽51由于其两侧由于丝杆4与移动块5之间的内外螺纹啮合所以具有很好的密封性能能使得环槽51密封性得到保证,而且环槽51的设计能让丝杆4任一转动到任何角度都能继续为过水小孔52提供水源,适应性极好。出水小孔与夹具6内孔正对,能直接将水右下至上喷入工件内部对刀具32进行降温,这样水流直接与工件内孔和刀具32接触降温效果十分好。
丝杆4的两侧均设置有与丝杆4相平行的直线导轨8,直线导轨8上均具有能滑动的三个滑块81,每个移动块5均的两侧均对应设置有一个滑块81,夹具6上的底板的两端与移动块5进行固定每个移动块5上均固定有一个夹具6且夹具6的两端还分别与两侧的直线导轨8上的滑块81固定。本发明在丝杆4的两侧加装有直线导轨8,一个夹具6同时与一个移动块5和两个滑块81进行固定,这样夹具6的移动时将十分稳定,而且这样设计在丝杆4上连接多个夹具6时也能得到直线导轨8的支撑分担压力,连接强度得到提升。丝杆4的周向开设有与台阶槽43正对的安装孔44,安装孔44内螺纹连接有堵头45,弹簧72的端部部分伸入安装孔44内并抵靠在堵头45上。本设计的安装孔44实际是退刀孔,在加工台阶槽43以及出水孔42时刀具32需要从安装孔44处进出,并且后续的止水块7以及弹簧72也需要从安装孔44处进入到丝杆4内部,在全部安装完毕后,安装孔44直接通过堵头45来进行封闭,并且堵头45还是螺纹连接可拆卸的状态的,对于后期拆装都十分方便。移动块5呈环状结构且其两端部的内侧沿其周向分别设有导向斜面一53和导向斜面二54。在移动块5一端移动到出水孔42附近时接触部71的端部能抵靠在导向斜面一53或导向斜面二54上,在随着移动块5继续前进倾斜的导向斜面一53或导向斜面二54能给予接触部71向下的力使其向下退入出水孔42内打开出水孔42,这样设计能让止水块7启闭出水孔42更顺畅。接触部71的端部呈锥形状,接触部71的端部能沿导向斜面一53或导向斜面二54导向移动使得接触部71向下退入出水孔42内。锥形状的接触部71的端部能更好的与导向斜面一53或导向斜面二54配合向下移动,结构简单十分实用。若干过水小孔52间隔均匀并环绕夹具6内孔的中心线设置。本设计的过水小孔52具有多个并且环绕成圈设置,这样设计是考虑到接触部71有可能会转动到刚好竖直的时候,这时候如果过水小孔52与接触部71正对时接触部71会插入过水小孔52内导致出水孔42无法正常出水,所以将过水小孔52设计多个并且环绕成圈,在上述情况的时候接触部71会抵靠在过水小孔52包围成圈的中心位置上,这样设计能提高出水的稳定性,且同时能降低加工中心的加工成本。丝杆4的一端连接有能带动其周向转动的电机二46,丝杆4的另一端部上具有过水通道41的进口。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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,同时以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点,本行业的技术人员应该了解。
Claims (10)
1.一种全自动高效立式加工中心,包括平台(1),所述平台(1)上方设有能沿竖直方向上下移动的托板(2),所述托板(2)上设置有刀具组件(3),所述平台(1)上位于托板(2)下方轴向固定有能周向转动的丝杆(4),所述丝杆(4)上螺纹连接有至少一个移动块(5),所述移动块(5)上均固定有呈环状的夹具(6),其特征在于,所述丝杆(4)内沿其长度方向上开设有过水通道(41),所述丝杆(4)的周向上位于刀具组件(3)的正下方开设有与过水通道(41)连通的出水孔(42),所述过水通道(41)的内壁上位于出水孔(42)的孔口处设置有台阶槽(43),所述台阶槽(43)内设置有抵靠在台阶槽(43)槽底使出水孔(42)的孔口封闭的止水块(7),所述止水块(7)的中心处凸出有伸入出水孔(42)内的接触部(71),所述接触部(71)的端部伸出出水孔(42)孔口外,所述过水通道(41)内压装有能使止水块(7)保持抵靠在台阶槽(43)的槽底上的弹簧(72),所述止水块(7)的直径小于台阶槽(43)的直径,所述接触部(71)的直径小于出水孔(42)的内径,当移动块(5)移动至接触部(71)处时所述移动块(5)能顶推接触部(71)向下移动收入出水孔(42)内使出水孔(42)开启,所述移动块(5)的内侧沿其周向开设有环槽(51),所述接触部(71)顶压在所述环槽(51)的侧壁上使得过水孔保持打开状态,所述移动块(5)上位于夹具(6)的内孔正下方开设有若干与环槽(51)连通的过水小孔(52)。
2.如权利要求1所述的一种全自动高效立式加工中心,其特征在于,所述丝杆(4)的两侧均设置有与丝杆(4)相平行的直线导轨(8),所述直线导轨(8)上均具有能滑动的滑块(81),每个直线导轨(8)上的滑块(81)的数量均与所述移动块(5)的数量相同,每个移动块(5)上均固定有一个夹具(6)且夹具(6)的两端还分别与两侧的直线导轨(8)上的滑块(81)固定。
3.如权利要求2所述的一种全自动高效立式加工中心,其特征在于,所述丝杆(4)的周向开设有与台阶槽(43)正对的安装孔(44),所述安装孔(44)内螺纹连接有堵头(45),所述弹簧(72)的端部部分伸入安装孔(44)内并抵靠在堵头(45)上。
4.如权利要求1或2或3所述的一种全自动高效立式加工中心,其特征在于,所述移动块(5)呈环状结构且其两端部的内侧沿其周向分别设有导向斜面一(53)和导向斜面二(54)。
5.如权利要求4所述的一种全自动高效立式加工中心,其特征在于,所述接触部(71)的端部呈锥形状,所述接触部(71)的端部能沿导向斜面一(53)或导向斜面二(54)导向移动使得接触部(71)向下退入出水孔(42)内。
6.如权利要求5所述的一种全自动高效立式加工中心,其特征在于,若干过水小孔(52)间隔均匀并环绕夹具(6)内孔的中心线设置。
7.如权利要求6所述的一种全自动高效立式加工中心,其特征在于,刀具组件(3)包括电机一(31)和刀具(32),所述电机一(31)固定在托板(2)上且电机一(31)的输出轴竖直设置,所述刀具(32)同轴固定在电机一(31)的输出轴上。
8.如权利要求7所述的一种全自动高效立式加工中心,其特征在于,所述刀具(32)可为攻丝刀、钻头、镗刀或倒角刀中的任意一把。
9.如权利要求8所述的一种全自动高效立式加工中心,其特征在于,所述丝杆(4)的一端连接有能带动其周向转动的电机二(46),所述丝杆(4)的另一端部上具有过水通道(41)的进口。
10.一种全自动高效立式加工中心的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,对所有的夹具(6)上料;
S2,调整第一个夹具(6)的位置至刀具(32)下方;
S3,待第一个夹具(6)上的工件加工完成转动丝杆(4)平移后续的夹具(6)至刀具(32)下方进行加工,如无后续夹具(6)则直接移动第一个夹具(6)至丝杆(4)末端;
S4,下料。
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