CN203253984U - 汽车轮毂孔系数控铣削加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为了提高汽车轮毂孔系数加工效率，以及满足高精度加工的需求，设计一种轮毂孔系数控铣削加工装置，该装置使用方便，加工孔系灵活，能够很好满足市场需求。本实用新型的汽车轮毂孔系数控铣削加工装置包括底座、立柱、滑鞍、刀库、主轴电机、主轴和主轴箱，底座上沿前后方向安装有Y轴丝杠，该Y轴丝杠与Y轴电机相连；底座上还设有Y轴滑台，所述Y轴滑台上安装有360度翻转工作台，所述立柱上沿底座左右方向还安装有X轴丝杠，所述滑鞍上沿底座竖直方向还安装有Z轴丝杠，Z轴丝杠与Z轴电机相连，一滑块经螺母座与Z轴丝杠相装配，所述主轴、主轴电机和主轴箱安装在该滑块上，该滑块与所述滑鞍之间还通过Z轴导轨和滑块相装配。

Description

汽车轮毂孔系数控铣削加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车轮毂孔系数控铣削加工装置，用于铝合金汽车轮毂孔系加工，属汽车制造技术领域。

背景技术

目前，现有的数控铣削加工装置仅有国外三轴叠加结构的加工中心如图1所示，该结构的数控铣削加工装置，加工效率低，加工精度也不高。

国外进口的轮毂孔系数控铣削加工装置，结构较为复杂，设备价格昂贵，现有的加工装置尚不能很好地满足目前的加工需求。

发明内容

本实用新型为了提高汽车轮毂孔系数加工效率，以及满足高精度加工的需求，设计一种轮毂孔系数控铣削加工装置，该装置使用方便，加工孔系灵活，能够很好满足市场需求。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种汽车轮毂孔系数控铣削加工装置，包括底座、立柱、滑鞍、刀库，刀库支架、主轴电机、主轴和主轴箱，立柱安装在底座上，刀库通过刀库支架安装在底座上，主轴与主轴电机相连；其中

底座上沿前后方向安装有Y轴丝杠，该Y轴丝杠与Y轴电机相连；底座上还设有Y轴滑台，该Y轴滑台底部有螺母座、该螺母座与Y轴丝杠相装配，底座和Y轴滑台的配合面之间还通Y轴导轨和Y轴滑块相装配，该Y轴导轨和Y轴滑块与所述Y轴丝杠同向设置；

所述Y轴滑台上安装有360度翻转工作台，该360度翻转工作台包括底架和两侧侧架，该360度翻转工作台通过两侧的侧架安装在Y轴滑台两侧的支撑架上，其中360度翻转工作台一侧的侧架与Y轴滑台一侧支撑架通过轴承相连接，Y轴滑台另一侧支撑架上安装有A轴电机，360度翻转工作台另一侧架经变速机构与该A轴电机输出轴相连；

所述立柱上沿底座左右方向还安装有X轴丝杠，X轴丝杠通过螺母座与滑鞍相装配，X轴丝杠与X轴电机相连，立柱与滑鞍还通过X轴导轨与滑块相装配； 

    所述滑鞍上沿底座竖直方向还安装有Z轴丝杠，Z轴丝杠与Z轴电机相连，一螺母座与Z轴丝杠相装配，该螺母座与所述主轴箱固连为一体，主轴箱上装有主轴、主轴电机，该主轴箱与所述滑鞍之间还通过Z轴导轨和滑块相装配。

所述立柱与滑鞍配合且与底座水平面间夹呈50-65度倾斜设置。

3、根据权利要求1所述的汽车轮毂孔系数控铣削加工装置，其特征是：所述360度翻转工作台的底架上设有涨紧组件。

所述涨紧组件包括设于底架中部的涨套、涨套安装轴，以及涨套外围呈四角设置的四组液压夹具。

所述360度翻转工作台底架上设有四组调节槽，所述四组液压夹具分别安装在对应调节槽上并与其适配；每组调节槽中部与调节槽相平行方向还设有定位键槽，四组液压夹具底部还设有定位键与之相装配。

所述360度翻转工作台的底架与Y轴滑台之间留有翻转间隔。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

1、本实用新型采用四轴结构，且两两轴相叠加方式，即X轴与Z轴叠加，Y轴与A轴叠加的结构形式，相比现有的三轴叠加方式运行更稳定。同时Y轴与A轴叠加的结构加大工件Y向的放置空间，扩大设备的使用范围。

2、本实用新型中立柱采用类似龙门式横梁三角形结构，刚性强，更稳定可靠，同时立柱设置为60度斜面，选用高刚性的滚柱导轨，使两根导轨受力均匀，减小摩擦力，便于实现快速移动。不同于传统龙门横梁的两导轨互相垂直且设置挂钩式刹铁的结构。

3、本实用新型的丝杠螺母副结构采用双螺母预紧式丝杠，消除反向间隙，提高机床精度。采用外循环滚珠丝杠，可实现快速移动。

4、本实用新型设计了一种独特的翻转结构，即360度翻转工作台，A轴采用同轴变速机构传动，实现第四轴的翻转，相比铸造蜗轮蜗杆传动机构，本实用新型结构方式几乎零磨损，高刚性，长寿命。

5、本实用新型设计巧妙，工作效率高，降低了加工生产成本。

附图说明

图1为现有的三轴叠加结构的加工中心。

图2为本实用新型的结构示意图之一。

图3为本实用新型的结构示意图之二。

图4为本实用新型360度翻转工作台的结构示意图一。

图5为本实用新型360度翻转工作台的结构示意图二。

图2-5中：1-底座；2-立柱；3-滑鞍；4-主轴箱；5-Y轴滑台；51-支撑架；52-支撑架；6-转台支架；7-平衡缸支架；8-平衡缸；9-主轴电机；10-X轴电机；11-A轴电机；12-Z轴电机；13-电机座；14-X轴丝杠；15-X轴导轨；16-Y轴导轨；17-Z轴导轨；18-导轨滑块；19-主轴；20-主轴电机座；21-刀库支架；22-刀库；23-底架；24-侧架；25-侧架；26-涨套；27-液压夹具；271-液压装置；272-液压杆；273-调节槽；274-定位键槽；275-轮毂放置台；28-涨套安装轴；29-油缸。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

实施例一：

如图2、图3所示，本实用新型的汽车轮毂孔系数控铣削加工装置，包括底座1、立柱2、刀库22，主轴电机9、主轴19和主轴箱4，立柱2安装在底座1上，刀库22通过刀库支架21安装在底座1上，主轴19与主轴电机9相连。 

底座1上沿前后方向安装有Y轴丝杠14，该Y轴丝杠14与Y轴电机10相连；底座1上还设有Y轴滑台5，该Y轴滑台5底部有螺母座，该螺母座与Y轴丝杠相装配，底座1和Y轴滑台的配合面之间还通Y轴导轨16和Y轴滑块18相装配，该Y轴导轨16和Y轴滑块18与所述Y轴丝杠同向设置；

如图4、图5所示，Y轴滑台5上安装有360度翻转工作台，该360度翻转工作台包括底架23和两侧侧架24、25，该360度翻转工作台通过两侧的侧架24、25安装在Y轴滑台两侧的支撑架51、52上，其中360度翻转工作台一侧的侧架24与Y轴滑台一侧支撑架52通过轴承相连接，Y轴滑台该侧支撑架52外端还装有油缸29，该油缸29与轴承的轴芯相连。Y轴滑台另一侧支撑架51上安装有A轴电机及其变速机构，360度翻转工作台另一侧架25经变速机构与该A轴电机输出轴相连。360度翻转工作台的底架23与Y轴滑台之间留有足够的翻转间隔，以保证工作台实现360度翻转。

立柱2上沿底座1左右方向还安装有X轴丝杠14，X轴丝杠14通过螺母座与滑鞍3相装配，X轴丝杠14与X轴电机10相连，立柱2与滑鞍3还通过X轴导轨15与滑块相装配； 

滑鞍3上沿底座竖直方向还安装有Z轴丝杠，Z轴丝杠与Z轴电机12相连，

螺母座与Z轴丝杠相装配，所述螺母座与主轴箱4固连为一体。主轴箱4上装有主轴19、主轴电机9及氮气缸，该主轴箱4与所述滑鞍之间还通过Z轴导轨和滑块相装配。滑鞍3上还装置有平衡支架7，滑座上还装有平衡缸8，实现该滑座的导向。

本实用新型结构中，立柱2与滑鞍3配合平与底座水平面间夹呈60度倾斜设置较佳，运行更加平稳。即两者的配合面采用斜面配合。

360度翻转工作台的底架23上设有涨紧组件。

涨紧组件包括设于底架中部的涨套26、涨套安装轴28，以及涨套外围呈四角设置的四组液压夹具27。液压夹具27包括液压装置271、液压杆272和夹具头，夹具头上设有轮毂放置台275。

360度翻转工作台底架上设有四组调节槽273，四组液压夹具27底部设有凸部，并安装在调节槽273内并与其配适配。调节槽273中部与调节槽273相平行方向还设有定位键槽274，四组液压夹具27底部还设有定位键与之相装配。

以上X、Y、Z三轴的导轨、滑槽结构均采用双导轨、双滑槽结构。

实施例二：

本实用新型的工作流程：

    适当调节液压27夹具位置，使其可加工适当轮型，将铝合金轮毂放置于中心涨套26上，初步定位。按系统操作面板启动开关，自动门关闭。液压夹具27上四个液压装置压紧轮毂边缘（压力：4Mpa）压紧后夹具中心涨套涨紧，最终轮毂定位。X、Y、Z三轴联动快速定位，切削液打开进行螺栓孔、法兰孔、装饰孔等加工。第四轴A轴翻转适当角度，加工气门孔、倒角及刮毛边。（实现一次装夹到位）工序完成后，各轴回参考点，四个液压夹具的液压装置271泄压松开，中心涨套26泄压松开，取出轮毂加工完成。

本实用新型的主要结构特点

1、              底座——工作台——鞍座

（1） 本实用新型中底座、工作台、鞍座及床身的立柱、主轴头等大铸件均采用高强度的铸铁材料。

（2） 360度翻转工作台灵敏度高，高速振动小，低速无爬行，定位精度高，伺服驱动性能优；同时承载能力大，切削抗振动性好，可以改善机床性能特性，提高机床的精度和精度稳定性及机床的使用寿命。

（3） X轴驱动——伺服电机与滚珠丝杠连接，带动工作台在滑鞍上左右移动，实现X轴进给运动，并对丝杠进行预拉伸，以提高丝杠的刚度。

（4） Y轴驱动——伺服电机与滚珠丝杠联接，带动滑台在床身上前后移动，实现Y轴进给运动，并对丝杠进行预拉伸，以提高丝杠的刚度。

2、              立柱

（1） 立柱采用一字形结构，具有足够的抗弯和抗扭曲性能。

（2） 立柱鞍座底座采用线轨。

（3） Z轴驱动——伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠直联，滚珠丝杠带动主轴箱在立柱上上下移动，实现Z轴进给运动。

3、              主轴

主轴采用高性能主轴。主轴抓刀是靠主轴内部的蝶形弹簧以拉紧力通过钢球式拉刀机构作用在刀柄的拉钉上，是刀具与主轴锥孔紧密配合来实现抓刀的。

4、刀库

圆盘式BT40 16T

5、机床防护

机床的导轨采用不锈钢伸缩防护罩；机床整机采和全封闭防护，以防铁屑及冷却液飞溅，使操作者在安全舒适的环境下工作。

6、              润滑系统

（1） 三个坐标轴承采用脂润滑方式。

（2） 滚珠丝杆、导轨均采用自动稀油润滑方式。

本实用新型的数控铣削加工装置主要用于铸造铝合金汽车轮毂钻孔，一次装夹完成螺栓孔、气门孔、装饰孔、法兰减重盲孔、法兰排气水槽、装饰盖定位孔及攻丝等加工。本实用新型可以满足多种型号汽车轮毂孔草药系加工。

Claims (6)

1.汽车轮毂孔系数控铣削加工装置，包括底座、立柱、滑鞍、刀库，刀库支架、主轴电机、主轴和主轴箱，立柱安装在底座上，刀库通过刀库支架安装在底座上，主轴与主轴电机相连，其特征是：

底座上沿前后方向安装有Y轴丝杠，该Y轴丝杠与Y轴电机相连；底座上还设有Y轴滑台，该Y轴滑台底部有螺母座、该螺母座与Y轴丝杠相装配，底座和Y轴滑台的配合面之间还通Y轴导轨和Y轴滑块相装配，该Y轴导轨和Y轴滑块与所述Y轴丝杠同向设置；

所述Y轴滑台上安装有360度翻转工作台，该360度翻转工作台包括底架和两侧侧架，该360度翻转工作台通过两侧的侧架安装在Y轴滑台两侧的支撑架上，其中360度翻转工作台一侧的侧架与Y轴滑台一侧支撑架通过轴承相连接，Y轴滑台另一侧支撑架上安装有A轴电机，360度翻转工作台另一侧架经变速机构与该A轴电机输出轴相连；

所述立柱上沿底座左右方向还安装有X轴丝杠，X轴丝杠通过螺母座与滑鞍相装配，X轴丝杠与X轴电机相连，立柱与滑鞍还通过X轴导轨与滑块相装配； 

    所述滑鞍上沿底座竖直方向还安装有Z轴丝杠，Z轴丝杠与Z轴电机相连，一螺母座与Z轴丝杠相装配，该螺母座与所述主轴箱固连为一体，主轴箱上装有主轴、主轴电机，该主轴箱与所述滑鞍之间还通过Z轴导轨和滑块相装配。

2.根据权利要求1所述的汽车轮毂孔系数控铣削加工装置，其特征是：所述立柱与滑鞍配合且与底座水平面间夹呈50-65度倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的汽车轮毂孔系数控铣削加工装置，其特征是：所述360度翻转工作台的底架上设有涨紧组件。

4.根据权利要求3所述的汽车轮毂孔系数控铣削加工装置，其特征是：所述涨紧组件包括设于底架中部的涨套、涨套安装轴，以及涨套外围呈四角设置的四组液压夹具。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的汽车轮毂孔系数控铣削加工装置，其特征是：所述360度翻转工作台底架上设有四组调节槽，所述四组液压夹具分别安装在对应调节槽上并与其适配；每组调节槽中部与调节槽相平行方向还设有定位键槽，四组液压夹具底部还设有定位键与之相装配。

6.根据权利要求5所述的汽车轮毂孔系数控铣削加工装置，其特征是：所述360度翻转工作台的底架与Y轴滑台之间留有翻转间隔。

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