CN209918895U - 一种车轮机加工设备 - Google Patents
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Abstract
一种车轮机加工设备，由三大部分组成，一是一序车削系统，完成车轮的一序车削；二是高精度对接系统，完成车轮一序到二序的高精度定位转换；三是二序车削系统，完成车轮的二序车削。此设备能够将车轮一序、二序车削集成到一台设备进行加工，实现一序车削与二序车削高精度对接，对接过程中车轮直接由一序切换到二序，与传统的取下再装载不同。通过提高中心孔与二序芯轴配合精度，提高了车轮内外侧的同轴度，改善产品质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及车轮机加工的技术领域，具体地说是一种用于车轮车削加工的设备。
背景技术
铝合金车轮制造的关键工序之一是机加工，车轮外径、壁厚、装配等尺寸精度均由机加工序决定，影响加工精度的主要因素有工装夹具、刀具、设备和工艺。目前，车轮机加工艺一般由两序车削完成，由两台独立设备分别进行一序车削和二序车削，或者采用一台交互式双工位机床加工，这两种设备加工形式均存在一个弊端，那就是一序车削与二序车削没有进行高精度对接，一序车削完成后采用机械手或者人工上下料，切换到二序进行加工，一序加工的中心孔与二序芯轴配合精度不高，这样加工出来的车轮内侧与外侧同轴度普遍存在偏差，甚至车轮跳动不合格，产生废品。本专利基于此现状，提供一种车轮机加工设备，将车轮一序、二序车削集成到一台设备进行加工，能够提高中心孔与二序芯轴配合精度，实现一序车削与二序车削高精度对接，提高了车轮内外侧的同轴度，极大的改善了产品质量。
实用新型内容
本实用新型的目的是要提供一种车轮机加工设备，能够将车轮一序、二序车削集成到一台设备进行加工，提高中心孔与二序芯轴配合精度，实现一序车削与二序车削高精度对接，提高车轮内外侧的同轴度。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种车轮机加工设备，由床身、导轨Ⅰ、伺服电机Ⅰ、伺服移动单元Ⅰ、主轴单元Ⅰ、一序夹盘、径向定位块、端面定位块Ⅰ、转角缸压爪Ⅰ、伺服进给系统Ⅰ、刀塔Ⅰ、导轨Ⅱ、伺服电机Ⅱ、伺服移动单元Ⅱ、主轴单元Ⅱ、二序夹盘、芯轴座、芯轴、端面定位块Ⅱ、转角缸压爪Ⅱ、伺服进给系统Ⅱ和刀塔Ⅱ组成。
床身左侧安装伺服电机Ⅰ、导轨Ⅰ和伺服移动单元Ⅰ，通过伺服电机Ⅰ可以驱动伺服移动单元Ⅰ沿着导轨Ⅰ水平运动，定义为Q1轴。伺服移动单元Ⅰ上安装主轴单元Ⅰ，主轴单元Ⅰ输出端安装一序夹盘，通过主轴单元Ⅰ控制一序夹盘的旋转。三个可径向调节的径向定位块相隔120度，周向均布在一序夹盘上，径向定位块用于车轮一序加工径向定位；三个端面定位块Ⅰ相隔120度，周向均布在一序夹盘上，端面定位块Ⅰ用于车轮一序加工轴向定位；三个转角缸压爪Ⅰ相隔120度，周向均布在一序夹盘上，转角缸压爪Ⅰ用于车轮一序加工的夹紧。床身顶部安装伺服进给系统Ⅰ，伺服进给系统Ⅰ由两轴组成，定义为X1轴和Z1轴，通过伺服进给系统Ⅰ控制刀塔Ⅰ进给，能够实现X1轴和Z1轴两轴联动车削，插补运动。此为一序车削系统，由主轴单元Ⅰ带动车轮旋转，由伺服进给系统Ⅰ控制刀塔Ⅰ进给，实现两轴联动切削，完成车轮一序加工。
床身右侧安装伺服电机Ⅱ、导轨Ⅱ和伺服移动单元Ⅱ，通过伺服电机Ⅱ可以驱动伺服移动单元Ⅱ沿着导轨Ⅱ水平运动，定义为Q2轴。伺服移动单元Ⅱ上安装主轴单元Ⅱ，主轴单元Ⅱ输出端安装二序夹盘，通过主轴单元Ⅱ控制二序夹盘的旋转。二序夹盘中心安装芯轴座，芯轴安装在芯轴座上，芯轴用于车轮二序加工径向定位；三个端面定位块Ⅱ相隔120度，周向均布在二序夹盘上，端面定位块Ⅱ用于车轮二序加工轴向定位；三个转角缸压爪Ⅱ相隔120度，周向均布在二序夹盘上，转角缸压爪Ⅱ用于车轮二序加工的夹紧。车轮一序车削完成后，不用卸载车轮，由伺服电机Ⅰ驱动伺服移动单元Ⅰ沿着Q1轴水平向右运动，将车轮水平推送至适宜位置为止，同时，伺服电机Ⅱ驱动伺服移动单元Ⅱ沿着Q2轴水平向左运动，去迎接车轮，当二序夹盘上的端面定位块Ⅱ接触到车轮内侧轮缘时，伺服移动单元Ⅱ停止运动，接着转角缸压爪Ⅱ启动，将车轮在二序夹盘上夹紧，然后转角缸压爪Ⅰ松开，回撤复位。至此，完成了车轮一序到车轮二序的高精度对接。
由于对接过程车轮未卸载，一序加工的中心孔和二序的芯轴能够保证高精度配合，配合精度可达0.02-0.03mm，相比传统的0.04-0.06mm，配合精度大大提高，一序二序的同轴度大幅提升。
床身底部安装伺服进给系统Ⅱ，伺服进给系统Ⅱ由两轴组成，定义为X2轴和Z2轴，通过伺服进给系统Ⅱ控制刀塔Ⅱ进给，能够实现X2轴和Z2轴两轴联动车削，插补运动。此为二序车削系统，由主轴单元Ⅱ带动车轮旋转，由伺服进给系统Ⅱ控制刀塔Ⅱ进给，实现两轴联动切削，完成车轮二序加工。
一种车轮机加工设备工作过程为：首先，由机械手或者人工进行上料，将车轮毛坯装夹到一序夹盘上，然后启动车床，通过伺服进给系统Ⅰ控制刀塔Ⅰ进给，实现X1轴和Z1轴两轴联动一序车削，车轮一序车削完成后，不用卸载车轮，由伺服电机Ⅰ驱动伺服移动单元Ⅰ沿着Q1轴水平向右运动，将车轮水平推送至适宜位置为止，同时，伺服电机Ⅱ驱动伺服移动单元Ⅱ沿着Q2轴水平向左运动，去迎接车轮，当二序夹盘上的端面定位块Ⅱ接触到车轮内侧轮缘时，伺服移动单元Ⅱ停止运动，接着转角缸压爪Ⅱ启动，将车轮在二序夹盘上夹紧，然后转角缸压爪Ⅰ松开，一序夹盘回撤复位。至此，完成了车轮一序到车轮二序的高精度对接，最后，启动车床进行二序车削，通过伺服进给系统Ⅱ控制刀塔Ⅱ进给，实现X2轴和Z2轴两轴联动车削。二序车削完成后，由机械手或者人工进行下料。
此设备能够将车轮一序、二序车削集成到一台设备进行加工，提高中心孔与二序芯轴配合精度，实现一序车削与二序车削高精度对接，提高车轮内外侧的同轴度，改善产品质量。
附图说明
图1是本实用新型一种车轮机加工设备的主视图。
图2是本实用新型一种车轮机加工设备一序加工示意图。
图3是本实用新型一种车轮机加工设备一序与二序高精度对接示意图。
图4是本实用新型一种车轮机加工设备二序加工示意图。
图中，1-床身， 2-导轨Ⅰ， 3-伺服电机Ⅰ， 4-伺服移动单元Ⅰ， 5-主轴单元Ⅰ， 6-一序夹盘，7-径向定位块，8-端面定位块Ⅰ，9-转角缸压爪Ⅰ， 10-伺服进给系统Ⅰ， 11-刀塔Ⅰ，12-导轨Ⅱ， 13-伺服电机Ⅱ， 14-伺服移动单元Ⅱ，15-主轴单元Ⅱ，16-二序夹盘，17-芯轴座，18-芯轴， 19-端面定位块Ⅱ， 20-转角缸压爪Ⅱ，21-伺服进给系统Ⅱ，22-刀塔Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图说明，给出本实用新型提出的具体装置细节和工作情况。
一种车轮机加工设备，由床身1、导轨Ⅰ2、伺服电机Ⅰ3、伺服移动单元Ⅰ4、主轴单元Ⅰ5、一序夹盘6、径向定位块7、端面定位块Ⅰ8、转角缸压爪Ⅰ9、伺服进给系统Ⅰ10、刀塔Ⅰ11、导轨Ⅱ12、伺服电机Ⅱ13、伺服移动单元Ⅱ14、主轴单元Ⅱ15、二序夹盘16、芯轴座17、芯轴18、端面定位块Ⅱ19、转角缸压爪Ⅱ20、伺服进给系统Ⅱ21和刀塔Ⅱ22组成。
床身1左侧安装伺服电机Ⅰ3、导轨Ⅰ2和伺服移动单元Ⅰ4，通过伺服电机Ⅰ3可以驱动伺服移动单元Ⅰ4沿着导轨Ⅰ2水平运动，定义为Q1轴。伺服移动单元Ⅰ4上安装主轴单元Ⅰ5，主轴单元Ⅰ5输出端安装一序夹盘6，通过主轴单元Ⅰ5控制一序夹盘6的旋转。三个可径向调节的径向定位块7相隔120度，周向均布在一序夹盘6上，径向定位块7用于车轮一序加工径向定位；三个端面定位块Ⅰ8相隔120度，周向均布在一序夹盘6上，端面定位块Ⅰ8用于车轮一序加工轴向定位；三个转角缸压爪Ⅰ9相隔120度，周向均布在一序夹盘6上，转角缸压爪Ⅰ9用于车轮一序加工的夹紧。床身1顶部安装伺服进给系统Ⅰ10，伺服进给系统Ⅰ10由两轴组成，定义为X1轴和Z1轴，通过伺服进给系统Ⅰ10控制刀塔Ⅰ11进给，能够实现X1轴和Z1轴两轴联动车削，插补运动。此为一序车削系统，由主轴单元Ⅰ5带动车轮旋转，由伺服进给系统Ⅰ10控制刀塔Ⅰ11进给，实现两轴联动切削，完成车轮一序加工。
床身1右侧安装伺服电机Ⅱ13、导轨Ⅱ12和伺服移动单元Ⅱ14，通过伺服电机Ⅱ13可以驱动伺服移动单元Ⅱ14沿着导轨Ⅱ12水平运动，定义为Q2轴。伺服移动单元Ⅱ14上安装主轴单元Ⅱ15，主轴单元Ⅱ15输出端安装二序夹盘16，通过主轴单元Ⅱ15控制二序夹盘16的旋转。二序夹盘16中心安装芯轴座17，芯轴18安装在芯轴座17上，芯轴18用于车轮二序加工径向定位；三个端面定位块Ⅱ19相隔120度，周向均布在二序夹盘16上，端面定位块Ⅱ19用于车轮二序加工轴向定位；三个转角缸压爪Ⅱ20相隔120度，周向均布在二序夹盘16上，转角缸压爪Ⅱ20用于车轮二序加工的夹紧。车轮一序车削完成后，不用卸载车轮，由伺服电机Ⅰ3驱动伺服移动单元Ⅰ4沿着Q1轴水平向右运动，将车轮水平推送至适宜位置为止，同时，伺服电机Ⅱ13驱动伺服移动单元Ⅱ14沿着Q2轴水平向左运动，去迎接车轮，当二序夹盘16上的端面定位块Ⅱ19接触到车轮内侧轮缘时，伺服移动单元Ⅱ14停止运动，接着转角缸压爪Ⅱ20启动，将车轮在二序夹盘16上夹紧，然后转角缸压爪Ⅰ9松开，回撤复位。至此，完成了车轮一序到车轮二序的高精度对接。
由于对接过程车轮未卸载，一序加工的中心孔和二序的芯轴能够保证高精度配合，配合精度可达0.02-0.03mm，相比传统的0.04-0.06mm，配合精度大大提高，一序二序的同轴度大幅提升。
床身1底部安装伺服进给系统Ⅱ21，伺服进给系统Ⅱ21由两轴组成，定义为X2轴和Z2轴，通过伺服进给系统Ⅱ21控制刀塔Ⅱ22进给，能够实现X2轴和Z2轴两轴联动车削，插补运动。此为二序车削系统，由主轴单元Ⅱ15带动车轮旋转，由伺服进给系统Ⅱ21控制刀塔Ⅱ22进给，实现两轴联动切削，完成车轮二序加工。
一种车轮机加工设备工作过程为：首先，由机械手或者人工进行上料，将车轮毛坯装夹到一序夹盘6上，然后启动车床，通过伺服进给系统Ⅰ10控制刀塔Ⅰ11进给，实现X1轴和Z1轴两轴联动一序车削，车轮一序车削完成后，不用卸载车轮，由伺服电机Ⅰ3驱动伺服移动单元Ⅰ4沿着Q1轴水平向右运动，将车轮水平推送至适宜位置为止，同时，伺服电机Ⅱ13驱动伺服移动单元Ⅱ14沿着Q2轴水平向左运动，去迎接车轮，当二序夹盘16上的端面定位块Ⅱ19接触到车轮内侧轮缘时，伺服移动单元Ⅱ14停止运动，接着转角缸压爪Ⅱ20启动，将车轮在二序夹盘16上夹紧，然后转角缸压爪Ⅰ9松开，一序夹盘6回撤复位。至此，完成了车轮一序到车轮二序的高精度对接，最后，启动车床进行二序车削，通过伺服进给系统Ⅱ21控制刀塔Ⅱ22进给，实现X2轴和Z2轴两轴联动车削。二序车削完成后，由机械手或者人工进行下料。
此设备能够将车轮一序、二序车削集成到一台设备进行加工，提高中心孔与二序芯轴配合精度，实现一序车削与二序车削高精度对接，提高车轮内外侧的同轴度，改善产品质量。
Claims (1)
1.一种车轮机加工设备，由床身(1)、导轨Ⅰ(2)、伺服电机Ⅰ(3)、伺服移动单元Ⅰ(4)、主轴单元Ⅰ(5)、一序夹盘(6)、径向定位块(7)、端面定位块Ⅰ(8)、转角缸压爪Ⅰ(9)、伺服进给系统Ⅰ(10)、刀塔Ⅰ(11)、导轨Ⅱ(12)、伺服电机Ⅱ(13)、伺服移动单元Ⅱ(14)、主轴单元Ⅱ(15)、二序夹盘(16)、芯轴座(17)、芯轴(18)、端面定位块Ⅱ(19)、转角缸压爪Ⅱ(20)、伺服进给系统Ⅱ(21)和刀塔Ⅱ(22)组成；其特征在于：床身(1)左侧安装伺服电机Ⅰ(3)、导轨Ⅰ(2)和伺服移动单元Ⅰ(4)，伺服电机Ⅰ(3)驱动伺服移动单元Ⅰ(4)沿着导轨Ⅰ(2)水平运动；伺服移动单元Ⅰ(4)上安装主轴单元Ⅰ(5)，主轴单元Ⅰ(5)输出端安装一序夹盘(6)，主轴单元Ⅰ(5)控制一序夹盘(6)旋转；床身(1)顶部安装伺服进给系统Ⅰ(10)，伺服进给系统Ⅰ(10)由两轴组成，伺服进给系统Ⅰ(10)控制刀塔Ⅰ(11)进给，实现两轴联动车削，插补运动；主轴单元Ⅰ(5)带动车轮旋转，完成车轮一序加工；
床身(1)右侧安装伺服电机Ⅱ(13)、导轨Ⅱ(12)和伺服移动单元Ⅱ(14)，伺服电机Ⅱ(13)驱动伺服移动单元Ⅱ(14)沿着导轨Ⅱ(12)水平运动；伺服移动单元Ⅱ(14)上安装主轴单元Ⅱ(15)，主轴单元Ⅱ(15)输出端安装二序夹盘(16)，主轴单元Ⅱ(15)控制二序夹盘(16)的旋转；二序夹盘(16)中心安装芯轴座(17)，芯轴(18)安装在芯轴座(17)上；床身(1)底部安装伺服进给系统Ⅱ(21)，伺服进给系统Ⅱ(21)由两轴组成，伺服进给系统Ⅱ(21)控制刀塔Ⅱ(22)进给，实现两轴联动车削，插补运动；主轴单元Ⅱ(15)带动车轮旋转，完成车轮二序加工；
伺服移动单元Ⅰ沿导轨Ⅰ水平运动的路径，定义为Q1轴,伺服移动单元Ⅱ沿着导轨Ⅱ水平运动的路径，定义为Q2轴；
车轮一序车削完成后，由伺服电机Ⅰ驱动伺服移动单元Ⅰ沿着Q1轴水平向右运动，将车轮水平推送至适宜位置，伺服电机Ⅱ驱动伺服移动单元Ⅱ沿着Q2轴水平向左运动，去迎接车轮，当二序夹盘上的端面定位块Ⅱ接触到车轮内侧轮缘时，伺服移动单元Ⅱ停止运动，接着转角缸压爪Ⅱ启动，将车轮在二序夹盘上夹紧，然后转角缸压爪Ⅰ松开，回撤复位，完成车轮一序到车轮二序的对接。
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| CN201920389500.7U CN209918895U (zh) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | 一种车轮机加工设备 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109834298A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-04 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种车轮机加工设备 |
| CN111872423A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-03 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种车轮冒口自动加工系统 |
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- 2019-03-26 CN CN201920389500.7U patent/CN209918895U/zh active Active
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| CN109834298A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-04 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种车轮机加工设备 |
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