专利名称：车削切角综合加工机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属加工机械，特别是涉及一种具有车削及切角操作功能的车削切角综合加工机。
(2)背景技术一般的金属零件，常必须在同一工件上设置有圆形杆状部位(例如平滑圆杆部、沟槽部、螺纹部)及多边形部位(例如六边形部)，杆状部位的加工型态是利用工件转动、车刀不动完成，而多边形部位则是利用工件与切角刀同步转动所完成。
如图1所示，现有一种车削切角综合加工机，是可在同一部机械上同时进行车削加工及切角加工，该综合加工机包含有一机台1、一固设在该机台1顶部一侧的夹头座2、一可对应该夹头座2的轴线方向产生滑动且套设在该机台1顶面的基座3、一可垂直于该夹头座2的轴线方向产生滑动且套设在该基座3上的滑座4、一固设在该滑座4上的切刀座5、一固设在该滑座4上且位于该切刀座5一侧的车刀座6及一可将夹头座2的动力传递至切刀座5的传动单元7。该机台1具有一对应于该夹头座2的电磁离合器101及一可供该基座3滑动的滑轨102，该电磁离合器101可产生接合，以使驱动夹头座2的动力源可适时地传递至该传动单元7，或产生脱离而使驱动夹头座2的动力源只单纯驱动夹头座2转动。
当电磁离合器101在脱离的状态，且该夹头座2夹持工件产生转动时，可驱动该基座3相对于工件产生纵向进给，再驱动该滑座4相对于工件产生横向进给，以达到切削加工目的。当电磁离合器101操作成接合的状态，利用传动单元7的传递作用，该夹头座2及切刀座5可产生同步转动，再驱动该基座3沿纵向位移、滑座4沿横向位移，以使切刀座5趋近工件以进行切角加工。
虽然，上述的车削切角综合加工机兼具车削、切角双重功能，但是却具有下列缺失一、该滑座4上同时设置切刀座5、车刀座6，不但构件较复杂、制造组配较为麻烦，且会增加制造成本。
二、传动单元7的结构较为复杂，除了要将该夹头座的动力沿纵向传递外，还必须再沿横向间接传递至切刀座5，传动及连结结构不但较为复杂、制造维修也较不容易，成本也较高。
(3)发明内容本发明的目的在于提供一种利用单一刀座单元可同时装配有车刀及切角刀，且经切换可选择进行车削或切角加工的车削切角综合加工机。
本发明的车削切角综合加工机，是利用车刀及切角刀分别对同一工件进行车削及切角加工，该综合加工机包含有一机台、一装设在该机台上的动力单元、一受该动力单元直接驱动的主轴单元、一对应该主轴单元设置在该机台顶面另一侧的刀座单元、一可将主轴单元的动力传递至该刀座单元的万向传动单元及一可产生接合或脱离以适时将主轴单元的动力传递至该万向传动单元的离合单元。该机台具有一纵方向及一垂直于纵方向的横方向。该主轴单元具有一主体、一轴设在主体内部且受该动力单元所驱动的主轴、一受该主轴连动的夹头，该主轴的轴线对应于纵方向。该刀座单元具有一可沿纵方向且相对于夹头产生位移的基座、一可沿横方向且在基座上产生位移的座体、一轴设在座体上的刀座轴，该刀座轴具有一对应于夹头的刀塔座，该刀塔座上装设有至少一车刀及数个等间隔设置的切角刀，该车刀的刃部所构成的圆径小于切角刀的刃部所构成的圆径。该万向传动单元具有一轴设在该主体内部且通过该离合单元间接受该主轴驱动的输入轴、一轴设在该座体内部且可传动刀座轴的输出轴及一连结在该输入轴与输出轴之间的传动杆，该传动杆具有一与该离合单元连结的输入端部及一与该输入端部呈相反设置且可驱动该刀座单元的刀塔座轴转动的输出端部。借此，该离合单元呈接合状态时，可将该主轴单元的动力适时地传递至该万向传动单元的输入端部，以使主轴及刀座轴同步转动而进行切角加工，该离合单元产生脱离状态时，可使主轴单独转动而不连动该万向传动单元，以进行车削加工。
(4)
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明图1是现有综合加工机的立体示意图。
图2是本发明较佳实施例的立体外观图。
图3是该较佳实施例的前视图，说明一主轴单元及一刀座单元分别设置在一机台顶面上。
图4是该较佳实施例的侧视图，说明该主轴单元受一动力单元驱动，且可传递动力至一输入轴。
图5是沿图4中的直线5-5所取的端面图。
图6是该较佳实施例的俯视图，说明一万能传动元件衔接在该主轴单元与刀座单元之间。
图7是该较佳实施例的局部放大图，说明一第一锁定单元呈解除卡制状态。
图8是该较佳实施例的局部示意图，说明一第二锁定单元呈解除卡制状态。
图9是该较佳实施例的另一俯视图，说明该刀座单元的一刀塔座所装设的车刀对应于工件。
图10是该较佳实施例的局部放大图，说明该第一锁定单元呈卡制状态。
图11是该较佳实施例的局部示意图，说明该第二锁定单元呈卡制状态。
(5)具体实施方式
如图2、图3及图4所示，本发明的车削切角综合加工机的较佳实施例，是利用车刀200及切角刀210分别对同一工件进行车削及切角加工。该综合加工机包含有一机台10、一装设在该机台10上且以马达为例的动力单元20、一受该动力单元20直接驱动的主轴单元30、一对应该主轴单元30设置在该机台10顶面另一侧的刀座单元40、一可相对于主轴单元30产生接合或脱离的离合单元50、一可将主轴单元30的动力传递至该刀座单元40的万向传动单元60、一对应于该主轴单元30的第一锁定单元70、一对应于该刀座单元40的第二锁定单元80、一对应于该离合单元50的第一回位单元90及一对应于该刀座单元40的第二回位单元100。
该机台10具有一纵方向X及一垂直于该纵方向X的横方向Y。
该主轴单元30是设置在该机台10顶面一侧，具有一锁固定位在机台10上的主体31、一轴设在主体31内部且受该动力单元20所驱动的主轴32及一受该主轴32连动的夹头33。该主轴32的轴线沿纵方向X设置。
该刀座单元40是对应该主轴单元30而在该机台10顶面另一侧，并具有一沿纵方向X产生位移的基座41、一可沿横方向Y且在基座41上滑动的座体42、一轴设在座体42中的刀座轴43。该基座41受一X向驱动马达411驱动可相对于夹头33且沿纵方向X产生位移，该座体42受一Y向驱动马达421驱动可带动刀座轴43相对于夹头33且沿横方向Y产生位移。该刀座轴43具有一对应于夹头33的刀塔座431，该刀塔座431以等间隔方式装设有三把车刀200及三把间隔设置在该车刀200之间的切角刀210，该车刀200的刃部所构成的小圆径d小于切角刀210的刃部所构成的大圆径D(配合参阅图5)。
该离合单元50是以电磁操控离合且同轴设置在该主轴32外部，并具有一可适时受该主轴32连动的传动轮51，该离合单元50呈接合状态时，该传动轮51可被该主轴32所连动，该离合单元50呈脱离状态时，该主轴32单独转动而不连动该传动轮51。
该万向传动单元60具有一轴设在该主体31内部且通过该离合单元50的传动轮51间接受该主轴32驱动的输入轴61、一轴设在该座体42内部且可传动刀座轴42的输出轴62及一连结在该输入轴61与输出轴62之间的传动杆63。该传动杆63还具有一截面呈六角形且沿纵方向X延伸的内杆件631及一具有六角形套孔且与该内杆件631互相套接连动的外管件632，该内杆件631具有一以万向连结方式连结在该输入轴61的输入端部633，该外管件632具有一以万向连结方式连结在该输出轴62的输出端部634。
该第一锁定单元70具有一固设在该主体31上且以压缸为例的驱动件71、一受该驱动件71驱动的卡制件72、一对应于卡制件72而装设在该离合单元50上的卡制盘73。该卡制盘73具有一可供卡制件72嵌卡连结的卡槽731。
该第二锁定单元80具有一固设在该座体42上且以压力缸为例的驱动件81、一受该驱动件81驱动的卡制件82、一对应于卡制件82而装设在该刀座轴42上的卡制盘83，该卡制盘83具有数个可供卡制件82嵌卡连结的卡槽831。
该第一回位单元90具有一固设在该主体31上的固定座91、一装设在该固定座91上且可感测离合单元50转动角度值的解码器92、一可依该解码器92感测偏转角度值而驱动卡制盘73转动以产生归零动作的马达93。启动该马达93可驱动离合单元50及卡制盘73归零，且使该卡制盘73的卡槽731对应于卡制件72，而使卡制盘73达到定位目的。
该第二回位单元100具有一固设在该刀座轴43一侧且以电眼为例的检测器110及数个对应该检测器110而设置在该卡制盘83端面上的传感件120。该传感件120分别对应于车刀200及切角刀210的装设位置，且利用检测器110感测不同位置的传感件120以及对照预设的数个值数据，就可确认欲进行加工的车刀200对应于工件，且使该卡制盘83的卡槽831对应于卡制件82，并连线控制该驱动件81，而使卡制盘83受卡制件82嵌卡定位。
再如图6、图7及图8所示，当欲进行切角加工时，该卡制件72、82与卡制盘73、83的卡制槽731、831均不卡制，且该离合单元50相对于主轴32产生接合状态，则当主轴32受驱动而产生转动时，不但夹头33会受连动而带动工件转动，同时，该离合单元50的传动轮51会将动力传递该万向传动单元60的输入轴61，在由输入轴61依序传经传动杆63、输出轴62、刀座轴43及刀塔座431转动，则利用刀塔座431的切角刀210可相对于工件进行切角的加工。且当启动X向驱动马达411且驱动基座41沿纵方向X产生进给时，利用内杆件631与外管件632的套接作用，该传动杆63具有伸缩功能。
如图9、图10及图11所示，当欲进行车削加工时，该离合单元50是相对于主轴32呈松脱状态(主轴32单独转动)，此时，借由第一回位单元90的解码器92检测离合单元50相对于主轴32呈归零状态，则卡制盘73的卡制槽731恰位于卡制件72的正下方，该驱动件71随即驱动卡制件72相对于卡制盘73产生卡制定位，如此可确保离合单元50完全不受主轴32作用而产生寸动。同时，利用检测器110感测特定位置的传感件120，就可确认所装设的车刀200正位在加工位置，且检测器110就可连线控制驱动件81带动卡制件82嵌卡在卡制盘83的卡槽831中，促使刀座轴43完全定位，以确保加工的高稳定性、高加工精确度。
因此，本发明利用离合单元50切换成接合状态，就可使主轴32的动力通过该万向传动单元60而同步连动该刀座单元40的刀座轴43，以达到切角加工目的。当离合单元50切换成松脱状态时，则利用第一锁定单元70对离合单元50的卡制定位及利用第二锁定单元80对刀座轴43产生卡制定位目的，可使动力单元20驱动主轴32转动、刀座轴43不转动，而达到车削加工目的。
且本发明的优点可归纳如下一、利用单一的刀座轴43、刀塔座431可同时装设车刀200及切角刀210，不但构件较简化、制造组配较为容易，且可以降低制造成本。
二、进行车削加工时，动力单元20直接驱动主轴32转动，进行切角加工时，再利用离合单元50的接合作用，可将主轴32的动力间接传递至刀座轴43，传动及连结结构较为简化、制造维修也较容易，成本也较低。
归纳上述，本发明的车削切角综合加工机，可利用同一动力单元20，以进行车削加工或切换进行切角加工，确实能达到本发明的目的。
权利要求
1.一种车削切角综合加工机，是利用车刀及切角刀分别对同一工件进行车削及切角加工，该综合加工机包含有一机台、一装设在该机台上的动力单元、一受该动力单元直接驱动的主轴单元、一对应该主轴单元设置在该机台顶面另一侧的刀座单元、一可将主轴单元的动力传递至该刀座单元的万向传动单元及一可产生接合或脱离以适时将主轴单元的动力传递至该万向传动单元的离合单元，其特征在于该机台，具有一纵方向及一垂直于纵方向的横方向；该主轴单元，是设置在该机台顶面一侧，具有一主体、一轴设在主体内部且受该动力单元所驱动的主轴、一受该主轴连动的夹头，该主轴的轴线对应于纵方向；该刀座单元，是对应该主轴单元而在该机台顶面另一侧，具有一可沿纵方向且相对于夹头产生位移的基座、一可沿横方向且在基座上产生位移的座体、一轴设在座体上的刀座轴，该刀座轴具有一对应于夹头的刀塔座，该刀塔座上装设有至少一车刀及数个等间隔设置的切角刀，该车刀的刃部所构成的圆径小于切角刀的刃部所构成的圆径；该离合单元，可相对于主轴产生接合或脱离的动作；该万向传动单元，具有一轴设在该主体内部且通过该离合单元间接受该主轴驱动的输入轴、一轴设在该座体内部且可传动刀座轴的输出轴及一连结在该输入轴与输出轴之间的传动杆，该传动杆具有一与该离合单元连结的输入端部及一与该输入端部呈相反设置且可驱动该刀座单元的刀塔座轴转动的输出端部，该离合单元在接合状态时，可将该主轴单元的动力传递至该单元输入端部，该离合单元产生脱离状态时，可使主轴单独转动而不连动该万向传动单元。
2.如权利要求1所述的车削切角综合加工机，其特征在于该离合单元是以电磁操控离合且同轴设置在该主轴外部，并具有一可适时受该主轴连动的传动轮，该万向传动单元具有一受该传动轮驱动的从动轮。
3.如权利要求2所述的车削切角综合加工机，其特征在于还包含有一对应于该主轴单元的第一锁定单元及一对应于该刀座单元的第二锁定单元，该第一锁定单元具有一固设在该主体上的驱动件、一受该驱动件驱动的卡制件、一对应于卡制件而装设在该离合单元上的卡制盘，该卡制盘具有一可供卡制件嵌卡连结的卡槽，该第二锁定单元具有一固设在该座体上的驱动件、一受该驱动件驱动的卡制件、一对应于卡制件而装设在该刀座轴上的卡制盘，该卡制盘具有至少一可供卡制件嵌卡连结的卡槽，当该离合单元相对于主轴产生脱离时，该驱动件可驱动卡制件嵌卡在该卡制盘上。
4.如权利要求3所述的车削切角综合加工机，其特征在于还包含有一对应该第一锁定单元的第一回位单元及一对应第二锁定单元的第二回位单元，该第一回位单元具有一固设在该主体上的固定座、一装设在该固定座上且可感测离合单元转动角度值的解码器、一可依该解码器感测角度值而驱动卡制盘转动以产生归零动作的马达，启动该马达可驱动离合单元相对于主轴产生归零，且使该卡制盘的卡槽对应于卡制件，而使卡制盘定位，该第二回位单元具有一固设在该刀座轴一侧的检测器及一对应该检测器而设置在该刀座轴上的卡制盘的传感件，且利用检测器检测预定位置的传感件，可连线控制驱动件驱动卡制件嵌卡在卡制盘上，而使卡制盘定位。
5.如权利要求1所述的车削切角综合加工机，其特征在于该万向传动单元的传动杆还具有一截面呈非圆形且沿纵方向延伸的内杆件及一具有非圆形套孔且与该内杆件互相套接的外管件，该内杆件具有以万向连结方式连结在该输入轴的输入端部，该外管件具有以万向连结方式连结在该输出轴的输出端部。
全文摘要
一种车削切角综合加工机，是在一机台顶部设有一可夹持工件的主轴单元、一安装有至少一车刀及数个切角刀的刀座单元，且该刀座单元是利用一离合单元与一万向传动单元而适时地与该主轴单元共用同一动力单元，当离合单元产生脱离且使主轴单元单独转动时，利用该刀座单元所装设的车刀可进行车削加工，当离合单元产生接合且使主轴单元与刀座单元产生同步运转时，利用切角刀与工件产生相对转动可达到切角加工目的。
文档编号B23P23/00GK1565799SQ0314529
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月27日 优先权日2003年6月27日
发明者吴炫隆 申请人:吴炫隆