CN1299728A - 箱体柔性加工生产线及其工序柔性加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种箱体柔性加工生产线及其工序柔性加工设备,将所需加工的箱体按工序分散原则制订出其通用加工工艺,为每一工序配备工序柔性加工设备,所述工序柔性加工设备均包括可调底座和工序柔性夹具,通过上述两部件即可调整被加工箱体相对于其动力加工部件在三维空间中的位置,从而可实现不同规格箱体的批量共线加工,因该加工生产线中的工序加工设备选用的是常规组合机床部件和可调底座,因而其造价与现有箱体刚性加工生产线相当。

Description

箱体柔性加工生产线及其工序柔性加工设备

本发明涉及机械加工中箱体类零件加工生产线及其加工设备，尤其涉及一种能批量生产不同规格箱体的加工生产线及其工序加工设备。

目前箱体类零件加工生产线可分为箱体刚性生产线和箱体柔性加工中心二种，箱体刚性加工生产线是为某一特定箱体而专门设计的加工生产线，它由工序高度集中的各类专用组合机床和物料传送装置组成，由于所述各类专用组合机床是针对某一特定箱体而专门设计的，因而无调整功能，一旦被加工箱体改型，上述箱体加工生产线及其工序加工设备则无法加工；箱体柔性加工中心可以满足不同规格箱体的加工，它是由数控可调换主轴箱的组合机床或数控坐标加工单元和物料传送装置组成，加工不同型号的箱体时，只要根据被加工箱体向数控机床输入相关数据，被加工箱体即可被自动调整到相应位置，便可实现不同规格箱体的加工，虽然这种箱体柔性加工中心可以加工不同规格的箱体，但是它的造价很高，且对生产人员的素质提出了更高的要求，只适用于新产品试制，不适应大批量生产。目前在我国单缸柴油机、手扶拖拉机、农用运输车等农机制造行业中，都有上述箱体刚性加工生产线，由于农机市场的变化，农机正从原来的单一品种向多品种、多型号方向发展，为适应这一形势，农机生产企业迫切需要一种造价与现有箱体刚性加工生产线相当，在一条箱体加工生产线上可以批量加工不同规格的箱体的箱体柔性加工生产线。

本发明的发明目的在于用现有箱体刚性加工生产线中使用的常规组合机床部件，设计一套能够加工不同规格箱体的箱体柔性加工生产线及其工序柔性加工设备，在加工不同规格的箱体时，只要对各工序柔性加工设备的相关部件进行适当调整，便可进行不同规格箱体的批量生产。

本发明是通过如下技术方案来实现上述发明目的。

将所要加工的不同规格的箱体按照工序分散原则，制订出被加工箱体的通用加工工艺，整个箱体加工工艺中包括平面加工工段、孔系加工工段和钻孔攻丝加工工段，在每一加工工段中，每一工序均配有工序柔性加工设备，所述工序柔性加工设备都包括可调底座和本工序柔性夹具，所述工序柔性加工设备通过上述二部件能在一定范围内调整被加工箱体相对于其动力加工部件在三维空间位的位置，它在一定范围内具有可调性，能够加工不同规格箱体。将上述各工序柔性加工设备按上述制订的被加工箱体通用加工工艺分布在物料输送线的一侧或两侧，在布置上述柔性加工设备时，应注意各工序加工时间的平衡，这样由工序柔性加工设备组成的箱体柔性加工生产线便形成了。

在上述箱体柔性加工生产线中，所述工序柔性加工设备包括滑台、滑台底座、动力加工部件，所述工序柔性加工设备还包括可调底座和工序柔性夹具，所述可调底座由机身、滑动工作台、精密调整装置和锁紧装置组成，滑动工作台位于机身的上方，两者间靠双导轨精密配合，滑动工作台相对于机身可以移动，两者间的相对移动由所述精密调整装置来调整，并由锁紧装置来锁定；所述工序柔性夹具包括夹具体和定位装置，所述定位装置的定位元件在垂直方向上可以调整，能确保被加工箱体的被加工部位与其动力加工部件在垂直方向上相对位置的正确性；所述工序柔性加工设备的各部件间的连接关系如下：滑台固定连接于滑台底座的上方，可调底座的机身与滑台底座固定连接，且可调底座的滑动工作台的移动方向与滑台的运动方向垂直，在平面加工工段中所述动力加工部件即铣削头安装在可调底座的滑动工作台上，工序柔性夹具安装在滑台上；在孔系加工工段、钻孔攻丝加工工段中，所述动力加工部件安装在滑台上，工序柔性夹具安装在可调底座的滑动工作台上。

所述可调底座中用于调整滑动工作台在机身上移动的精密调整装置是丝杆、螺母机构，丝杆的两支承设置在机身上，螺母设置在滑动工作台的下方，丝杆的外露端设有使丝杆转动的机构；所述精密调整装置还可以是齿轮、齿条机构，齿条设置在滑动工作台的下方，在齿条与手轮之间设有齿轮传动机构，齿轮机构和手轮支承在机身上；所述工序柔性夹具中的定位装置包括垫块、定位元件，其中垫块的厚度由被加工箱体决定，加工不同的箱体换用不同的垫块；上述定位装置也可采用可调螺钉加锁紧螺母结构，或者采用其它可调结构。

在上述箱体柔性加工生产线中，由于所述各工序柔性加工设备使用了可调底座，使被加工箱体相对于动力加工部件在平面内二维方向上可以调整；所述工序柔性夹具中的定位装置在垂直方向上的定位元件是可以调整的，从而使被加工箱体相对于动力加工部件在垂直方向上可以调整，这样每台工序柔性加工设备便能在三维空间内调整被加工箱体相对于其动力加工部件的位置，从而满足工序加工要求，使每一工序的加工设备具备了柔性，从而使整个箱体加工生产线具备了柔性，这样该生产线就具备加工不同规格箱体的能力；同时由于在上述箱体柔性加工生产线中仅使用目前箱体刚性生产线中所使用的常用组合机床部件及可调底座，因而该箱体柔性加工生产线的造价与现有刚性箱体加工生产线相当，虽然该柔性加工生产线的造价低廉，但可以满足不同规格箱体的批量共线加工，提高了企业的市场应变能力。

下面结合附图作进一步详细说明：

图1是所述可调底座的示意图

图2是所述可调底座5中滑动工作台52与机身51之间采用的一种双导轨结构形式及其锁紧装置54的示意图。

图3是所述可调底座中的精密调整装置示意图

图4为平面加工工段中工序柔性加工设备的示意图

图5为孔糸加工工段中工序柔性加工设备的示意图

图4、图5所示箱体柔性加工生产线中的柔性加工设备包括滑台1、滑台底座2、动力加工部件3、可调底座5、工序柔性夹具6；可调底座5由机身51、滑动工作台52、精密调整装置53和锁紧装置54组成，滑动工作台52与机身51之间采用双导轨精密配合，该双导轨结构采用直线运动滑动导轨的常用组合型式，本实施例采用双矩形导轨与组合机床部件中的滑台的双导轨结构相同，两者间的相对移动由精密调整装置53来调整，该精密调整装置53可以采用典型的丝杆、螺母机构，丝杆531的两支支承设置机身51上，螺母532设置在滑动工作台52的下方，丝杆531的一端与手轮533之间可设有丝杆传动机构，手轮533上等份地设有精密的分度刻线，在机身51与手轮533相应处设有基准线，通过转动手轮533经丝杆分度机构带动丝杆531转动，再由丝杆531与设置在滑动工作台52下方的螺母532来实现滑动工作台52在机身51上的移动，当滑动工作台52在机身51上移动到预先设定的位置时，由锁紧装置54来锁定，使之保持稳定不变；锁紧装置采用螺钉锁紧结构，也可以采用其它常规锁紧结构。

所述精密调整装置53也可以采用齿轮、齿条机构，齿条设置在滑动工作台52下方，在齿条与手轮之间设有齿轮传动机构，齿轮传动机构和手轮支承在机身51上，在手轮上等份地设有精密的刻度线，而在机身51上与手轮相应处设有基准线，通过转动手轮来调节滑动工作台52在机身51上的位置。调整滑动工作台52在机身51上移动的机构很多，只要靠人工调整均属上述精密调整装置。

所述工序柔性夹具6包括夹具体、定位装置，所述定位装置又包括垫块和定位元件，垫块在垂直方向上的尺寸由本工序所需加工的箱体7来确定，加工不同箱体应使用不同的垫块，确保被加工箱体7相对于其动力加工部件3在垂直方向上相对位置的正确性。当然，上述工序柔性夹具在垂直方向上的定位装置也可采用其它结构来调整被加工箱体7相对于其动力加工部件3在垂直方向上的相对位置的正确性，例如用可调螺钉加上锁紧螺母的结构。所述柔性加工设备中各部件间的连接关系为：滑台1固定连接于滑台底座2的上方，可调底座5的机身51与滑台底座2固定连接，且可调底座5的滑动工作台52的移动方向与滑台1的运动方向垂直，在箱体的平面加工工段中所述动力加工部件3为铣削头，且动力加工部件3安装在可调底座5的滑动工作台52上，工序柔性夹具6安装在滑台1上，在箱体的孔糸加工工段和钻孔、攻丝加工工段中所述动力加工部件3分别是镗削头和钻削头或者攻丝装置，且动力加工部件3安装在滑台1上，工序柔性夹具6则安装在可调底座5的滑动工作台52上。

将上述各工序所用的工序柔性加工设备按照预定的被加工箱体通用加工工艺分布在物料输送线的一侧或二侧，分布时注意各工序加工时间的平衡，这样由工序柔性加工设备组成的箱体加工柔性生产线便形成了。

Claims (5)

1、一种箱体柔性加工生产线包括平面加工工段、孔系加工工段、钻孔攻丝加工工段和与各加工工段相适应的工序加工设备，其特征在于：所述各加工工段中每一工序的加工内容是根据所有被加工箱体在工序分散原则下制订的通用加工工艺来确定，所述工序加工设备为工序柔性加工设备，所述工序柔性加工设备能在一定范围内调整被加工箱体相对于其动力加工部件在三维空间的位置。

2、组成权利要求1所述箱体柔性加工生产线的工序柔性加工设备包括滑台(1)、滑台底座(2)、动力加工部件(3)和夹具部件，其特征在于：所述工序柔性加工设备还包括可调底座(5)，所述可调底座(5)由机身(51)、滑动工作台(52)、精密调整装置(53)和锁紧装置(54)组成，滑动工作台(52)位于机身(51)的上方，两者间采用双导轨精密配合，滑动工作台(52)相对于机身(51)可移动，由所述精密调整装置来调整两者间的相对移动，并由所述锁紧装置(54)来锁定；所述夹具部件为工序柔性夹具(6)，它包括夹具体、定位装置，所述定位装置的定位元件在垂直方向上可调；所述工序柔性加工设备的各部件间的连接关系如下：滑台(1)固定安装在滑台底座(2)的上方，所述可调底座(5)靠其机身(51)与滑台底座(2)固定连接，且滑台(1)的运动方向与可调底座(5)的滑动工作台(52)的移动方向相垂直，在平面加工工段中，所述动力加工部件(3)安装在所述可调底座(5)的滑动工作台(52)上，工序柔性夹具(6)安装在滑台(2)上；在孔系加工工段和钻孔攻丝加工工段中，所述动力加工部件(3)安装在滑台(1)上，工序柔性夹具(6)安装在所述可调底座(5)的滑动工作台(52)上。

3、根据权利要求2所述工序柔性加工设备，其特征在于：所述可调底座(5)中的精密调整装置(53)是丝杆(531)、螺母(532)机构，丝杆(531)的两支承设置在机身(51)上，螺母(532)设置在滑动工作台(52)的下方，丝杆(532)的外露端设有使丝杆转动的机构。

4、根据权利要求2所述工序柔性加工设备，其特征在于：所述可调底座(5)中的精密调整装置(53)是齿轮、齿条机构，齿条设置在滑动工作台(52)的下方，在齿条与手轮之间设有齿轮传动机构，齿轮机构和手轮支承在机身(51)上。

5、根据权利要求2所述工序柔性加工设备，其特征在于：所述工序柔性夹具(6)中的定位装置包括垫块、定位元件，其中垫块的厚度由被加工箱体决定，加工不同的箱体换用不同的垫块；上述定位装置也可采用可调螺钉加锁紧螺母结构，或者采用其它可调结构。

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