CN220838911U - 机械加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机械加工设备，包括：回转机构(2000)，该回转机构包括转盘(2010)和设置在该转盘(2010)上的至少一个夹具(2020)，用于通过旋转将总是处于夹持状态下的同一个待加工件传送至不同的工位；和多个加工装置(3000)，该多个加工装置(3000)围绕所述回转机构(2000)布置，用于对位于所述不同的工位的待加工件分别进行机械加工。本实用新型通过回转机构将待加工件送至不同的工位上进行加工，实现从毛坯到成品一次成型，减少了待加工件在加工过程中的装夹次数。

Description

机械加工设备

技术领域

本实用新型属于机械自动化加工制造领域，具体涉及一种机械加工设备。

背景技术

在机械加工的过程中，夹具可以准确地确定待加工件与机床、刀具之间的相互位置。待加工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。用夹具装夹待加工件，无须找正便能使待加工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹待加工件提高了待加工件的刚性，因此可加大切削用量，这些因素均有利于提高劳动生产率。

在传统的机械加工过程中，对于多工序的复杂零件，则需要进行多次装夹。工序分散给加工带来的难题在于多工序下的精度控制：重复装夹、调试、检测等各项因素叠加以后，往往造成待加工件加工精度差，加工所耗时间也会变长。

以金属活接产品为例，现有的生产方式为：一序加工内螺纹，二序加工台阶，三序台阶涂胶，四序镶嵌铜垫，五序加工外丝及铜球面。此产品加工方式生产一个金属活接需要3-4人使用不同设备完成，单件产品的生产需要5次装卡才能完成。现有生产方式装夹次数多，导致以下问题：一是效率低，需要的操作人员较多；二是精度差，单件同轴度超差在6丝。

实用新型内容

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提出了一种机械加工设备，包括：回转机构，该回转机构包括转盘和设置在该转盘上的至少一个夹具，用于通过旋转将总是处于夹持状态下的同一个待加工件传送至不同的工位；和，多个加工装置，该多个加工装置围绕所述回转机构布置，用于对位于所述不同的工位的待加工件分别进行机械加工。

本实用新型的技术效果在于：通过回转机构的转盘与夹具和工位的配合设计，将总是处于夹持状态下的同一个待加工件送至不同的工位上进行加工，实现多工序的集成，减少了待加工件在加工过程中的装夹次数，提升了待加工件的加工精度。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施方式的机械加工设备立体图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的的回转机构示意图；

图4为本实用新型针对活接产品的实施例的基础部工位排布示意图；

图5为图4所述实施例的支撑部工位示意图。

附图标记：

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。

1.回转机构

为了实现多工序的集成，减少待加工件在加工过程中的装夹次数，进而提升待加工件的加工精度，本实用新型提供了一种机械加工设备，如图1、图2、图3所示，该机械加工设备包括回转机构2000，该回转机构2000包括转盘2010和设置在该转盘2010上的至少一个夹具2020，用于通过旋转将总是处于夹持状态下的同一个待加工件传送至不同的工位，换言之，本实用新型通过回转机构2000和工位的配合设计，使得同一个待加工件进入不同的工位时不需要重新装夹；多个加工装置3000，该多个加工装置3000围绕所述回转机构2000布置，用于对位于所述不同的工位的待加工件分别进行机械加工。

所述工位用于指代加工过程中所述加工装置3000的加工部和在夹具2020上处于夹持状态的待加工件进行交互的抽象空间范围。具体而言，在某道工序中，所述夹具2020将待加工件夹持在对应的工位上，所述加工装置3000加工部进给至对应的工位上对待加工件进行机械加工。当待加工件需要进行一定数量工序的加工时，便存在相应数量不同的工位。所述不同的工位围绕所述转盘2010的中心旋转轴线沿周向布置，以使得转盘2010能够通过旋转将总是处于夹持状态下的同一个待加工件传送至不同的工位，相应地，多个加工装置3000也根据各自所应用的工序与该工序的工位一一对应地进行布置。优选地，根据待加工件工序顺序的不同，所述不同的工位按照该工序顺序进行排布，使得待加工件能够在转盘2010的驱动下依次经历不同工序的加工，以进一步提高加工效率。

所述回转机构2000可以具有用于驱动转盘2010的各种适当驱动装置，例如，为了提高对转盘2010运动过程的控制精度，所述回转机构2000采用伺服电机驱动(同理，各加工装置3000所用的驱动轴也可采用伺服电机驱动)。另外，为便于转盘2010转动到设定位置以与各工位对应，优选地，回转机构2000设置有角定位装置(如精密圆光栅)用于实现转盘2010的精准定位。

根据转盘2010结构的不同，所述夹具2020在转盘2010上的安装方式可以有多种形式以适应不同待加工件、不同工序的特点。转盘2010可采取各种适当的结构，优选地，所述转盘2010采用如图3所示的框式结构，该结构包括外侧端面2011、内侧端面2012以及位于所述外侧端面2011和内侧端面2012之间的周侧面2013，所述至少一个夹具2020设置于所述外侧端面2011、内侧端面2012以及周侧面2013中的至少一者上，以便加工设备3000的加工部从不同的方向朝待加工件进给，对待加工件的不同待加工表面进行加工。

在转盘2010上设置多个夹具2020并同时装夹多个待加工件的情况下，所述不同工位上的加工装置3000还可同时进行加工，进一步提高加工效率。为了实现该技术效果，如图3所示，将所述外侧端面2011与内侧端面2012的径向截面形状设置为同心的圆形或正多边形，所述正多边形至少一条边的边缘部所对应的所述外侧端面2011、内侧端面2012以及周侧面2013中的至少一者上形成夹具2020设置位，所述夹具2020设置位与各工位的位置相对应。所述回转机构2000可以同时夹持多个待加工件，由于回转机构2000的形状以及夹具2020的设置和工位排布位置相互对应，所述的多个待加工件可以同时处于适于加工的位置，且在回转机构2000旋转一个工序的对应角度后，所有的待加工件都同时进入下一道工序的工位。这些待加工件处于不同的工位上，通过回转结构的步进式旋转将待加工件送至下一道工序的工位，不同的工位可以同时运作以同时加工多个待加工件。

2.机械加工设备的床身结构及加工装置的布置

所述机械加工设备可以采取各种适当的床身结构以适应不同待加工件的需求，具体而言，所述机械加工设备的机架1000可以包括设置回转机构2000的模块以及用于布置加工装置3000的其他模块。

优选地，如图1、图2所示，该机械加工设备包括机架1000，用于可转动地支撑所述回转机构2000，所述机架1000包括：基础部1010，所述回转机构2000可转动地安装于该基础部1010，所述基础部1010上设置有至少一个第一通孔1011以允许所述加工装置3000接近所述待加工件，所述第一通孔1011设置为与工位的位置相对应。

更优地，所述机架1000包括支撑部1020，该支撑部1020与所述基础部1010彼此间隔布置且通过侧壁部1030固定连接，所述基础部1010与基础部1010之间形成容纳所述转盘2010和所述工位的加工空间1040。所述加工空间1040是指加工装置3000对待加工件进行加工以及转盘2010带动待加工件进行旋转的物理空间，该空间由基础部1010、支撑部1020及二者之间的侧壁部1030围成。

所述加工装置3000可以通过各种方式经由所述第一通孔1011接近所述待加工件，例如：所述加工装置3000可设置于机械加工设备外部，并将其加工部通过所述第一通孔1011进行进给，以进入所述加工空间1040并接近所述待加工件。优选地，所述加工装置3000可固定地设置于所述第一通孔1011上，其加工部始终位于加工空间1040内的相应工位处，以减小加工部的进给距离，进而提高加工精度。

为了实现加工设备从不同方向对待加工件的不同表面进行加工，进而进一步减少装夹次数以提高成品的同轴度的技术效果，优选地，所述支撑部1020设置有至少一个第二通孔1021以允许所述加工装置3000接近所述待加工件，所述第二通孔1021设置为与工位的位置相对应。更优地，所述侧壁部1030包括围绕所述加工空间1040侧周布置的多个侧板1031，所述侧板1031设置有至少一个第三通孔1032以允许所述加工装置3000接近所述待加工件，所述第三通孔1032设置为与工位的位置相对应。所述加工设备经由所述第二通孔1021和第三通孔1032接近所述待加工件的方式与第一通孔1011相同。

该机械加工设备可根据待加工件的加工工艺特点采用立式、卧式、斜式等多种形态以适应不同加工工艺中加工设备的设置，优选地，所述机械加工设备的中心旋转轴线竖直布置，所述基础部1010位于所述支撑部1020的上方。

3.本实用新型的一种实施方式的工作过程和技术效果

所述夹具2020与转盘2010设置为联动操作，使得夹具2020根据转盘2010所处的位置在夹紧与打开的状态间进行切换：在上下料的过程中，夹具2020处于打开状态以便于从夹具2020中取出成品或将毛坯装夹在夹具2020上；除此之外，夹具2020应始终保持夹紧状态，以通过转盘2010的旋转将总是处于夹持状态下的同一个待加工件传送至不同的工位。夹具2020将待加工件夹紧后，数控系统控制伺服电机带动转盘2010将待加工件旋转到各个工位，同时，处于不同工位的加工装置3000开始对待加工件进行机械加工。每一道工序结束后，回转机构2000步进式旋转，将待加工件送至下一道工序，直至完成所有工序的加工。综上所述，本实用新型可实现通过一次装夹完成多道工序的技术效果，通过回转机构2000将待加工件送至不同的工位上进行加工，实现从毛坯到成品一次成型，减少了用人需求、压缩了加工时间、提高了生产效率、减少了待加工件的倒运次数、降低了工人的劳动强度、减少了待加工件在加工过程中的装夹次数进而提升了待加工件同轴度。

4.本实用新型运用于活接产品加工的具体实施方式

针对活接产品的加工，所述加工装置3000包括涂胶压垫片装置，为了提高加工设备的涂胶性能，所述涂胶压垫片装置与相邻加工装置3000之间设置隔离装置，以防止切削液迸溅影响涂胶质量。所述隔离装置可以采用适当形式，优选地，所述隔离装置为可切换开关状态的门式结构，所述门式结构的隔离板的开关与所述回转机构2000设置为联动操作：当回转机构2000处于静止状态时(即各道工序所用的机轴以或涂胶压垫片装置处于工作状态时)，所述隔离板处于关闭状态；当回转机构2000处于旋转状态时(即切换工位时)，所述隔离板处于开启状态，供回转机构2000和待加工件通过。优选地，所述隔离板通过推板气缸实现开闭。在针对342铜芯活接产品的具体实施例中，如4和图5所示，所述涂胶压铜垫装置包括吹屑单元、涂胶单元和压垫片单元，对应地设置于三个工位(工位6、7、8)且与其他七个工位通过开关门方式单独隔离开来，当工位6和工位8加工完成后，涂胶压铜垫装置两侧的隔离装置同时打开，转盘2010旋转一个工位，隔离装置关闭，防止切削液迸溅，影响涂胶质量。所述涂胶压铜垫工位的第一个工序(工位6)为吹气装置+烘干装置，将第一部分工位产生的铁屑清理，烘干表面水渍；第二个工序(工位7)为自动涂胶，将胶水倒入容器，自动旋转涂胶；第三个工序(工位8)为压固装置，铜垫通过振动盘加机械手将铜垫送至加工好的内台阶处，液压油缸下压，实现自动压铜垫。所述加工装置3000还包括打孔装置、攻牙装置、展刀装置，其中，所述打孔装置、攻牙装置、涂胶压垫片装置设置于所述基础部1010的不同第一通孔1011，所述展刀装置设置于所述支撑部1020的不同第二通孔1021。为了保证待加工件在加工过程中的夹紧不至于因切削力而松动，前述的打孔工位、攻牙工位、展刀工位还可设置有顶料装置，用于在加工过程中支撑待加工件。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (8)

1.机械加工设备，其特征在于，该机械加工设备包括：

回转机构(2000)，该回转机构包括转盘(2010)和设置在该转盘(2010)上的至少一个夹具(2020)，用于通过旋转将总是处于夹持状态下的同一个待加工件传送至不同的工位；和，

多个加工装置(3000)，该多个加工装置(3000)围绕所述回转机构(2000)布置，用于对位于所述不同的工位的待加工件分别进行机械加工，

其中，该机械加工设备包括机架(1000)，用于可转动地支撑所述回转机构(2000)，所述机架包括：

基础部(1010)，所述回转机构(2000)可转动地安装于该基础部(1010)，所述基础部(1010)上设置有至少一个第一通孔(1011)以允许所述加工装置(3000)接近所述待加工件，所述第一通孔(1011)设置为与工位的位置相对应，

其中，所述机架(1000)包括支撑部(1020)，该支撑部(1020)与所述基础部(1010)彼此间隔布置且通过侧壁部(1030)固定连接，所述支撑部(1020)与基础部(1010)之间形成容纳所述转盘(2010)和所述工位的加工空间(1040)。

2.根据权利要求1所述的机械加工设备，其特征在于，所述不同的工位围绕所述转盘(2010)的中心旋转轴线沿周向布置。

3.根据权利要求1所述的机械加工设备，其特征在于，所述转盘(2010)包括外侧端面(2011)、内侧端面(2012)以及位于所述外侧端面(2011)和内侧端面(2012)之间的周侧面(2013)，所述至少一个夹具(2020)设置于所述外侧端面(2011)、内侧端面(2012)以及周侧面(2013)中的至少一者上。

4.根据权利要求3所述的机械加工设备，其特征在于，所述外侧端面(2011)与内侧端面(2012)的径向截面形状设置为同心的圆形或正多边形，所述正多边形至少一条边的边缘部所对应的所述外侧端面(2011)、内侧端面(2012)以及周侧面(2013)中的至少一者上形成夹具设置位，所述夹具设置位与各工位的位置相对应。

5.根据权利要求1所述的机械加工设备，其特征在于，所述回转机构采用伺服电机驱动；和/或所述回转机构设置有用于实现所述转盘(2010)的精准定位的角定位装置。

6.根据权利要求1所述的机械加工设备，其特征在于，所述支撑部(1020)设置有至少一个第二通孔(1021)以允许所述加工装置(3000)接近所述待加工件，所述第二通孔(1021)设置为与工位的位置相对应；和/或，

所述侧壁部(1030)包括围绕所述加工空间(1040)侧周布置的多个侧板(1031)，所述侧板(1031)设置有至少一个第三通孔(1032)以允许所述加工装置(3000)接近所述待加工件，所述第三通孔(1032)设置为与工位的位置相对应。

7.根据权利要求1所述的机械加工设备，其特征在于，所述机械加工设备的中心旋转轴线竖直布置，所述基础部(1010)位于所述支撑部(1020)的上方。

8.根据权利要求1所述的机械加工设备，其特征在于，所述加工装置(3000)包括涂胶压垫片装置，所述涂胶压垫片装置与相邻加工装置(3000)之间设置隔离装置。