CN205393991U

CN205393991U - 石墨气泵转子的自动成型装置

Info

Publication number: CN205393991U
Application number: CN201521072088.4U
Authority: CN
Inventors: 叶石华; 黎家宝; 肖日增; 陈琼山; 王广宁; 张有辉
Original assignee: GUANGDONG HUATIAN ELECTRIC APPLIANCE CO Ltd
Current assignee: GUANGDONG HUATIAN ELECTRIC APPLIANCE CO Ltd
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2025-12-21

Abstract

本实用新型的目的是提出一种提高加工精度和加工效率的石墨气泵转子的自动成型装置。该自动成型装置包括具有刀架、主轴、卡盘及拖板的车床，所述车床的刀架上安装有双头铣削机构，所述车床的拖板上安装有铣插削机构，所述车床的前端安装有用于控制车床主轴转动及角度的主轴驱动机构；所述双头电动铣削机构包括固定于刀架上的铣刀头支座，所述铣刀头支座安装有水平转轴，所述转轴的两端均设有铣刀，转轴通过固定于铣刀头支座上的第一电机驱动；所述铣插削机构包括固定于拖板上的底座，所述底座上固定安装有滑动轴套，所述滑动轴套内活动安装有滑动轴，所述滑动轴的一端安装有直齿铣刀；所述铣插削机构还设有用于控制滑动轴沿滑动轴套移动的调节器。

Description

石墨气泵转子的自动成型装置

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，特别涉及到一种石墨气泵转子的自动成型装置。

背景技术

石墨气泵转子的传统加工方法是在车床上完成端面、外圆和内孔的加工，在铣床上完成外侧轴向沟槽和内侧径向沟槽的加工，在插床上完成径向沟槽的直角加工，即需要至少三种设备，三次夹装才能完成。由于使用设备多，夹装次数多，主要存在以下问题：1、加工成本高；2、加工效率低；3、加工精度无法保证。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种提高加工精度和加工效率的石墨气泵转子的自动成型装置。

本实用新型的石墨气泵转子的自动成型装置包括具有刀架、主轴、卡盘及拖板的车床，关键在于所述车床的刀架上安装有双头铣削机构，所述车床的拖板上安装有铣插削机构，所述车床的前端安装有用于控制车床主轴转动及角度的主轴驱动机构；所述双头电动铣削机构包括固定于刀架上的铣刀头支座，所述铣刀头支座安装有水平转轴，所述转轴的两端均设有铣刀，转轴通过固定于铣刀头支座上的第一电机驱动；所述铣插削机构包括固定于拖板上的底座，所述底座上固定安装有滑动轴套，所述滑动轴套内活动安装有滑动轴，所述滑动轴的一端安装有直齿铣刀；所述铣插削机构还设有用于控制滑动轴沿滑动轴套移动的调节器。

利用上述自动成型装置对石墨气泵转子的加工原理及过程如下：

将待加工的石墨柱体利用卡盘夹持固定后，首先调整拖板并转动刀架，利用车床刀架上安装的车刀和钻头加工出工件的端面、外圆和内孔,然后转动刀架将-双头铣削机构的一端铣刀垂直于石墨柱体的轴线，并利用主轴驱动机构将石墨柱体转动至预定角度并固定，启动双头铣削机构的第一电机，利用铣刀加工出石墨气泵转子的外侧轴向沟槽；同样地，调整石墨柱体的角度，加工出全部外侧轴向沟槽；然后再转动刀架，使得双头铣削机构的另一端铣刀平行于石墨柱体的轴线，并利用主轴驱动机构将石墨柱体转动至预定角度并固定，启动双头铣削机构的第一电机，利用铣刀加工出石墨气泵转子的内侧径向沟槽；待石墨气泵转子的内外侧沟槽均加工完毕后，再利用铣插削机构的直齿铣刀铣插出内侧径向沟槽的直角。最后利用车床刀架上安装的车刀按照预定长度将石墨柱体切断，完成石墨气泵转子的全部加工作业。

由于双头铣削机构的两端均设有铣刀，通过刀架转动，其两端的铣刀能够分别垂直、平行于石墨柱体的轴向，可以加工出石墨气泵转子的内侧和外侧沟槽。在上述整个加工过程中，无需将石墨柱体取下及重新装夹，因此减少了多次装夹产生的累积误差，本质上提高了加工精度，使产品达到高精度的要求，同时大大地提高了加工效率。

具体来说，所述铣插削机构包括固定于底座上的第二电机及利用第二电机驱动的偏心轮；所述偏心轮与滑动轴远离直齿铣刀的一端相抵；所述滑动轴套有弹簧，所述弹簧的一端与滑动轴套固定连接，另一端与滑动轴轴身所设有的凸出部相抵，从而将滑动轴压紧于偏心轮上。通过第二电机来驱动偏心轮转轴，而偏心轮的外缘与滑动轴相抵，这样偏心轮角度的变化即可转变为滑动轴在滑动轴套内的移动，上述弹簧向滑动轴施加朝向偏心轮方向的弹力，以保证在弹簧、偏心轮的配合下，滑动轴位置稳定可控。

进一步地，所述滑动轴朝向偏心轮的一端设有限位槽，所述偏心轮卡于限位槽内，该限位槽能够防止滑动轴水平晃动。

进一步地，所述主轴驱动机构包括驱动主轴转动的主驱动电机和用于控制主轴角度分度的分度机构，所述分度机构由依次连接的控制单元、步进电机驱动器、电控开关、步进电机构成，所述步进电机通过传动机构与主轴连接。在加工过程中，当工件需要转动至某一角度时,利用主轴驱动机构的步进电机来精确控制主轴的角度。上述电控开关可以利用继电器实现，在断开时起到电隔离的作用，能够避免在将主驱动电机作为动力源时，步进电机随主轴高速转动而产生的电流回流至步进电机驱动器中，损坏步进电机驱动器。

本实用新型的石墨气泵转子的自动成型装置在普通数控车床的基础上加装了双头铣削机构、主轴驱动机构和铣插削机构，能够在同一车床上完成石墨气泵转子所有的加工作业，且在加工过程中无需对石墨气泵转子进行二次装夹，从而提高了加工精度和加工效率，具有很好的实用性。

附图说明

图1是本实用新型的石墨气泵转子的自动成型装置的正视图。

图2是本实用新型的石墨气泵转子的自动成型装置的俯视图。

图3是本实用新型中双头铣削机构的结构示意图。

图4是本实用新型中铣插削机构的正视图。

图5是本实用新型中铣插削机构的俯视图。

图6是本实用新型中主轴驱动机构的结构示意图（未画出主驱动电机）。

图7是石墨气泵转子的正视图。

图8是图7中的A-A剖视图。

附图标示：1、刀架；2、卡盘；3、拖板；4、主轴；10、双头铣削机构；11、铣刀头支座；12、转轴；13、铣刀；14、第一电机；20、铣插削机构；21、底座；22、滑动轴套；23、滑动轴；231、凸出部；232、限位槽；24、直齿铣刀；25、第二电机；26、偏心轮；27、弹簧；31、数控系统；32、PLC；33、步进电机驱动器；34、电控开关；35、步进电机；36、传动机构；40、石墨气泵转子；41、端面；42、外圆；43、内孔；44、外侧轴向沟槽；45、内侧径向沟槽。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

如图所示，本实施例的石墨气泵转子的自动成型装置包括具有刀架1、主轴4、卡盘2及拖板3的车床，车床的刀架1上安装有双头铣削机构10，所述车床的拖板3上安装有铣插削机构20，所述车床的前端安装有用于控制车床主轴4转动及角度的主轴驱动机构；所述双头电动铣削机构包括固定于刀架1上的铣刀头支座11，所述铣刀头支座11安装有水平转轴12，所述转轴12的两端均设有铣刀13，转轴12通过固定于铣刀头支座11上的第一电机14驱动；所述铣插削机构20包括固定于拖板3上的底座21，所述底座21上固定安装有滑动轴套22，所述滑动轴套22内活动安装有滑动轴23，所述滑动轴23的一端安装有直齿铣刀24；所述铣插削机构20还设有用于控制滑动轴23沿滑动轴套22移动的调节器。

具体来说，所述调节器包括固定于底座21上的第二电机25及利用第二电机25驱动的偏心轮26；所述偏心轮26与滑动轴23远离直齿铣刀24的一端相抵；所述滑动轴套22有弹簧27，所述弹簧27的一端与滑动轴套22固定连接，另一端与滑动轴23轴身所设有的凸出部231相抵，从而将滑动轴23压紧于偏心轮26上。通过第二电机25来驱动偏心轮26，而偏心轮26的外缘与滑动轴23相抵，这样偏心轮26角度的变化即可转变为滑动轴23在滑动轴套22内的移动，上述弹簧27向滑动轴23施加朝向偏心轮26方向的弹力，以保证在弹簧27、偏心轮26的配合下，滑动轴23位置稳定可控。

进一步地，所述滑动轴23朝向偏心轮26的一端设有限位槽232，所述偏心轮26卡于限位槽232内，该限位槽232能够防止滑动轴23水平晃动。

本实施例中，第二电机25采用步进电机，以提高控制精度。

进一步地，所述主轴驱动机构包括驱动主轴4转动的主驱动电机（图中未画出）和用于控制主轴4角度分度的分度机构，所述分度机构由依次连接的控制单元、步进电机驱动器33、电控开关34、步进电机35构成，所述步进电机35通过传动机构36（本实施例中采用齿轮副）与主轴4连接。在本实施例中，控制单元采用数控系统31及PLC32构成，此处不再赘述。

将待加工的石墨柱体利用卡盘2夹持固定，首先调整拖板3并转动刀架，利用车床刀架上安装的车刀和钻头（图中未画出）加工出石墨气泵转子40的端面41、外圆42和内孔43,移走拖板3后，然后转动刀架将双头铣削机构10的一端铣刀13垂直于石墨柱体的轴线，并利用主轴驱动机构将石墨柱体转动至预定角度并固定，启动双头铣削机构10的第一电机14，利用铣刀13加工出石墨气泵转子40的外侧轴向沟槽44；同样地，调整石墨柱体的角度，加工出全部外侧轴向径向沟槽44；然后再转动刀架1，使得双头铣削机构10的另一端铣刀13平行于石墨柱体的轴线，并利用主轴驱动机构将石墨柱体转动至预定角度并固定，启动双头铣削机构10的第一电机14，利用铣刀13加工出石墨气泵转子40的内侧沟槽45；待石墨气泵转子40的内外侧沟槽44均加工完毕后，再利用铣插削机构20的直齿铣刀24铣插出内侧径向沟槽的直角。最后利用车床刀架上安装的车刀（图中未画出）按照预定长度将石墨柱体切断，完成石墨气泵转子40的全部加工作业。

值得注意的是，在利用双头铣削机构10加工石墨气泵转子40的内、外侧沟槽44、45时，接通电控开关34，并关闭主驱动电机，利用步进电机35来精确控制主轴4的角度；而当利用车床刀架上安装的车刀和钻头（图中未画出）加工石墨气泵转子40的端面41、外圆42和内孔43和石墨柱体切断时，则利用主驱动电机来驱动主轴4高速转动。上述电控开关34可以利用继电器实现，在断开时起到电隔离的作用，能够避免在将主驱动电机作为动力源时，步进电机35随主轴4高速转动而产生的电流回流至步进电机驱动器33中，损坏步进电机驱动器33。

由于双头铣削机构10的两端均设有铣刀13，因此在转动时，其两端的铣刀13能够分别垂直、平行于石墨柱体的轴向，可以加工出石墨气泵转子40的内侧沟槽45和外侧沟槽44。在上述整个加工过程中，无需将石墨柱体取下及重新装夹，因此减少了多次装夹产生的累积误差，本质上提高了加工精度，使产品达到高精度的要求，同时大大地提高了加工效率。

Claims

1.一种石墨气泵转子的自动成型装置，包括具有刀架、主轴、卡盘及拖板的车床，其特征在于所述车床的刀架上安装有双头铣削机构，所述车床的拖板上安装有铣插削机构，所述车床的前端安装有用于控制车床主轴转动及角度的主轴驱动机构；所述双头电动铣削机构包括固定于刀架上的铣刀头支座，所述铣刀头支座安装有水平转轴，所述转轴的两端均设有铣刀，转轴通过固定于铣刀头支座上的第一电机驱动；所述铣插削机构包括固定于拖板上的底座，所述底座上固定安装有滑动轴套，所述滑动轴套内活动安装有滑动轴，所述滑动轴的一端安装有直齿铣刀；所述铣插削机构还设有用于控制滑动轴沿滑动轴套移动的调节器。

2.根据权利要求1所述的石墨气泵转子的自动成型装置，其特征在于所述调节器包括固定于底座上的第二电机及利用第二电机驱动的偏心轮；所述偏心轮与滑动轴远离直齿铣刀的一端相抵；所述滑动轴套有弹簧，所述弹簧的一端与滑动轴套固定连接，另一端与滑动轴轴身所设有的凸出部相抵，从而将滑动轴压紧于偏心轮上。

3.根据权利要求2所述的石墨气泵转子的自动成型装置，其特征在于所述滑动轴朝向偏心轮的一端设有限位槽，所述偏心轮卡于限位槽内。

4.根据权利要求1或2或3所述的石墨气泵转子的自动成型装置，其特征在于所述主轴驱动机构包括驱动主轴转动的主驱动电机和用于控制主轴角度分度的分度机构，所述分度机构由依次连接的控制单元、步进电机驱动器、电控开关、步进电机构成，所述步进电机通过传动机构与主轴连接。