CN201324938Y - 汽车动力转向器阀套数控挠槽机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车动力转向器阀套数控挠槽机，属转向器阀套油槽切削加工装置领域。它由床身，切削动力头机构等组成，床身的一侧设置有电器控制柜，另一侧安装有NC控制系统；X轴传动机构横向安装于床身的水平安装基面上，其上安装有切削动力头机构；Y轴传动机构位于床身竖直安装基面上，其上安装有分度夹具主轴机构；床身的上方经连接架安装有横梁，其上安装有上下料机械手机构。本实用新型由NC控制系统对各部件进行精确控制，使其按照程序自动完成工件的加工，具有配置数量少、占地面积小、易于维护管理等优点。解决了目前国内同类设备切削效率低、切削精度不够，国外设备采购价格高的问题。特别适用于转向器阀套油槽的加工。

Description

汽车动力转向器阀套数控挠槽机

技术领域：

本实用新型涉及一种汽车动力转向器阀套数控挠槽机，属转向器阀套油槽切削加工机床领域。

背景技术：

汽车动力转向器的阀套是汽车转向器的核心零件之一，其阀套油槽切削加工精度对转向器的整体产品性能有着至关重要的作用。同时，由于汽车行业大批量的生产性质，要求加工该类零件的关键设备必须拥有高效、高精度的特性，才能适应现代化生产的要求。目前国内自主开发设计的已经投入实际生产的同类机床，主要是利用凸轮靠模机构，针对特定的产品形状要求而设计，普遍存在生产效率低下，加工精度不够，且刀具、易损件使用寿命过短的缺陷，通常需要大批量部署才能满足生产需求。部分大型汽车转向器生产商该类零件加工的关键设备都是通过购买外国进口设备来满足自身生产的需求，不仅采购成本高，同时对设备的维护和后期升级改造也带来了许多不便。

发明内容：

本实用新型的目的在于：提供一种由NC控制系统对X轴、Y轴、分度夹具以及上下料机械手进行精确控制，使其按照预定程序自动完成汽车转向器阀套的加工；以提高加工工效和加工精度，替代现有低效的国产同类设备，降低由于采购国外设备带来的高额资金占用、高维护成本的汽车动力转向器阀套数控挠槽机。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

该汽车动力转向器阀套数控挠槽机由床身、X轴传动机构、Y轴传动机构、切削动力头机构、分度夹具主轴机构、上下料机械手机构、NC控制系统、机床防护罩、电器控制柜、连接架和横梁组成，其特征在于：床身的一侧设置有电器控制柜，另一侧通过支架安装有NC控制系统；X轴传动机构横向安装于床身的水平安装基面上，其上安装有切削动力头机构；Y轴传动机构位于床身竖直安装基面上，其上安装有分度夹具主轴机构；床身的上方经连接架安装有横梁，横梁上安装有上下料机械手机构。

所述的切削动力头机构由动力头箱体，偏心套、刀具主轴，滚子，电机，双凸轮，连杆和摇杆组成；动力头箱体的一侧装有电机，电机经电机主轴通过轴承与动力头箱体连接；偏心套通过轴承配合安装在动力头箱体内部；滚子通过轴承安装在偏心套对应耳部；刀具主轴穿过偏心套内孔并通过轴承与偏心套连接；摇杆安装在动力头箱体的另一侧，并通过轴承使其大端与刀具主轴尾端连接；双凸轮通过键安装在电机主轴上，并与偏心套上的滚子保持均匀紧密接触；连杆大端通过轴承安装在电机主轴尾端，另一端通过轴承与摇杆小端连接。

所述的上下料机械手机构由上料机械手和下料机械手及安装在横梁上的气缸构成，上下料机械手机构在横向上与X轴传动机构保持平行，在竖直方向上与分度夹具主轴机构同轴。

所述的X轴传动机构与Y轴传动机构相互垂直。

所述的NC控制系统由操作面板和显示屏构成，并经导线与电器控制柜连接。

所述的机床防护罩位于机床外围并与床身连接。所述的机床防护罩上制有透视窗。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过高端的西门子840DNC系统对X轴、Y轴、分度夹具以及上下料机械手进行精确控制，使其按照预定程序自动完成汽车转向器阀套的加工，并将完成工件放入接料箱，地对地加工时间不超过50S。相比国内同类加工机床3-5分钟的加工节拍，大大节省时间。同时在相同产量的前提下，也会带来配置数量少、占地面积小、易于管理维护等后续便利。而且该机床在加工精度上已经具备国外进口设备的能力，且整机价格相对便宜，性价比很高。

附图说明：

图1为汽车动力转向器阀套数控挠槽机的主视结构示意图；

图2为汽车动力转向器阀套数控挠槽机的左视结构示意图；

图3为汽车动力转向器阀套数控挠槽机切削动力头机构的主视结构示意图；

图4为汽车动力转向器阀套数控挠槽机切削动力头机构的左视结构示意图；

图5为汽车动力转向器阀套数控挠槽机切削动力头机构的右视结构示意图。

图中：1、床身，2、X轴传动机构，3、Y轴传动机构，4、切削动力头机构，5、分度夹具主轴机构，6、上下料机械手机构，7、NC控制系统，8、机床防护罩，9、电器控制柜，10、连接架，11、横梁，12、动力头箱体，13、偏心套，14、刀具主轴，15、滚子，16、电机主轴，17、双凸轮，18、连杆，19、摇杆，20、电机，21、上料机械手，22、下料机械手，23、操作面板，24、显示屏，25、透视窗。

具体实施方式：

该汽车动力转向器阀套数控挠槽机由床身1，X轴传动机构2，Y轴传动机构3，切削动力头机构4，分度夹具主轴机构5，上下料机械手机构6，NC控制系统7，机床防护罩8，电器控制柜9，连接架10，横梁11组成。床身1的一侧设置有电器控制柜9，另一侧通过支架安装有NC控制系统7，NC控制系统7由操作面板23和显示屏24构成，并经导线与电器控制柜9连接。X轴传动机构2横向安装于床身1的水平安装基面上，X轴传动机构2上安装有切削动力头机构4；Y轴传动机构3位于床身1的竖直安装基面上，Y轴传动机构3上安装有分度夹具主轴机构5；X轴传动机构2与Y轴传动机构3相互垂直。床身1的上方经连接架10安装有横梁11，横梁11上安装有上下料机械手机构6；上下料机械手机构6由上料机械手21、下料机械手22和与其相连接的水平安装在横梁11上的气缸构成(图中未画出)，上下料机械手机构6在横向上与X轴传动机构2保持平行，在竖直方向上与分度夹具主轴机构5同轴。机床外围安装有与床身1连接的机床防护罩8，机床防护罩8上制有透视窗25。

汽车动力转向器阀套数控挠槽机的切削动力头机构4由动力头箱体12，偏心套13、刀具主轴14，滚子15，电机20，双凸轮17，连杆18和摇杆19组成。动力头箱体12的一侧装有电机20，电机20经电机主轴16通过轴承与动力头箱体12连接；偏心套13通过轴承配合安装在动力头箱体12内部；滚子15通过轴承安装在偏心套13对应的耳部上；刀具主轴14穿过偏心套13的内孔并通过轴承与偏心套13连接。摇杆19安装在动力头箱体12的另一侧，并通过轴承使其大端与刀具主轴14的尾端连接；双凸轮17通过键安装固定在电机主轴16上，并与偏心套13上的滚子15保持均匀紧密的接触；连杆18的大端通过轴承安装在电机主轴16尾端，另一端通过轴承与摇杆19的小端连接。

加工时，操作人员将工件预装在上料机械手21上，当传感器显示加工位置空闲时，水平安装的汽缸启动，将上料机械手21推进到分度夹具主轴机构5的正上方，然后上料机械手21竖直向下运动将工件放入夹具中并返回；分度夹具主轴机构5的部件得到工件在位信号后，启动夹紧工件。此后，切削动力头机构4在X轴传动机构2的驱动下快速进给到切削位置，分度夹具主轴机构5在Y轴传动机构3的驱动下向上升起到切削位置，NC控制系统7给出开始加工信号，X轴传动机构2以工进速度开始进给，同时切削动力头机构4启动，以700rpm的频率进行切削。

切削动力头机构4是通过由电机主轴16、连杆18、摇杆19、刀具主轴14组成的一个曲柄连杆机构，将电机20的旋转运动转化为刀具主轴14的左右往复摆动；同时利用安装在电机主轴16上的双凸轮17上的轮廓推动与刀具主轴14连接的偏心套13，使该机构在刀具回程的过程中具备适当的让刀量。这样，电机20每旋转一周，刀具主轴14就会完成一次往复摆动，并分别完成切削动作和让刀动作。当电机20以高速连续运转时，该机构就会完成连续高速的切削过程。

切削动力头机构4完成一个油槽的切削后，X轴传动机构2带动切削动力头机构4快速退回到初始切削位置，分度夹具主轴机构5在自身分度电机驱动下按照工件要求进行分度动作，然后由X轴传动机构2驱动切削动力头4再次进入切削工件。依次类推，直至完成加工件全部内孔油槽的加工后，Y轴传动机构3退回零位并松开夹具，X轴传动机构2回零并停止切削动力头机构4；下料机械手22在水平气缸推动下到达分度夹具主轴机构5正上方，下料机械手22竖直向下取出已加工工件，并返回将工件放入接料箱。到此，一个加工循环完成。

Claims (7)

1、该汽车动力转向器阀套数控挠槽机由床身(1)、X轴传动机构(2)、Y轴传动机构(3)、切削动力头机构(4)、分度夹具主轴机构(5)、上下料机械手机构(6)、NC控制系统(7)、机床防护罩(8)、电器控制柜(9)、连接架(10)和横梁(11)组成，其特征在于：床身(1)的一侧设置有电器控制柜(9)，另一侧经支架安装有NC控制系统(7)；X轴传动机构(2)横向安装于床身(1)的水平安装基面上，其上安装有切削动力头机构(4)；Y轴传动机构(3)位于床身(1)竖直安装基面上，其上安装有分度夹具主轴机构(5)；床身(1)的上方经连接架(10)安装有横梁(11)，横梁(11)上安装有上下料机械手机构(6)。

2、根据权利要求1所述的汽车动力转向器阀套数控挠槽机，其特征在于：所述的切削动力头机构(4)由动力头箱体(12)，偏心套(13)、刀具主轴(14)，滚子(15)，电机(20)，双凸轮(17)，连杆(18)和摇杆(19)组成；动力头箱体(12)的一侧装有电机(20)，电机(20)经电机主轴(16)通过轴承与动力头箱体(12)连接；偏心套(13)通过轴承配合安装在动力头箱体(12)内部；滚子(15)通过轴承安装在偏心套(13)对应的耳部上；刀具主轴(14)穿过偏心套(13)内孔并通过轴承与偏心套(13)连接；摇杆(19)安装在动力头箱体(12)的另一侧，并通过轴承使其大端与刀具主轴(14)尾端连接；双凸轮(17)通过键安装在电机主轴(16)上并与偏心套(13)上的滚子(15)保持均匀紧密接触；连杆(18)大端通过轴承安装在电机主轴(16)尾端，另一端通过轴承与摇杆(19)小端连接。

3、根据权利要求1所述的汽车动力转向器阀套数控挠槽机，其特征在于：所述的上下料机械手机构(6)在横向上与X轴传动机构(2)保持平行，在竖直方向上与分度夹具主轴机构(5)同轴。

4、根据权利要求1所述的汽车动力转向器阀套数控挠槽机，其特征在于：所述的X轴传动机构(2)与Y轴传动机构(3)相互垂直。

5、根据权利要求1所述的汽车动力转向器阀套数控挠槽机，其特征在于：所述的NC控制系统(7)由操作面板(23)和显示屏(24)构成，并经导线与电器控制柜(9)连接。

6、根据权利要求1所述的汽车动力转向器阀套数控挠槽机，其特征在于：所述机床防护罩(8)位于机床外围并与床身(1)连接。

7、根据权利要求6所述的汽车动力转向器阀套数控挠槽机，其特征在于：所述的机床防护罩(8)上制有透视窗(25)。

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