专利名称：一种加工车床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属切削机床，特别是涉及一种加工气门类工件的数控车 床。
背景技术：
汽车行业对汽车发动机用气门的加工要求比较高。由于汽车发动机属于精密配合 的部件，因此其对气门的加工精度、表面粗糙度都有严格的要求，不仅如此，随着汽车工业 的迅猛发展，越来越多的气门生产厂家对气门生产的效率要求越来越高。传统的气门加工 车床通常是一人操作一台机床，工件的上下料及收集采用手动的方式，这样不仅大大影响 生产效率，而且工件的加工精度很难保证。随着自动化技术的提高，采用工件自动上下料， 并自动收集工件是提高生产效率的有效途径。
实用新型内容针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种加工精度高、生产效率高的新 型车床。本实用新型是通过如下技术方案来实现的一种加工车床，包括床身、水平安装在 床身上的主轴箱、设在床身上的进给系统，主轴的前端设有弹簧夹头，其后端设有用于锁紧 弹簧夹头的中空液压回转油缸，其特征是所述床身为斜床身；刀架设置在进给系统的滑 板上，其位于主轴轴线的后部，刀架的侧面固定连接有工件推进机构；主轴箱的上部连接有 一直角连接板，其侧面固定有另一连接板，用于上料的机械手与直角连接板的立板连接，上 料道倾斜地与侧面的连接板固定连接，其下端设有分料器，分料器的下方设有接受工件并 带动其摆动至预定工位的摆臂；在主轴的后部设有工件顶出机构。本实用新型在进行机加工时，是通过上料道进行上料，并由其下端的分料器将待 加工工件分配给摆臂，摆臂夹持并带动工件摆动至预定工位后，由机械手将工件送至机床 主轴的弹簧夹头的正前方，然后由工件推进机构把工件推进弹簧夹头，在液压回转油缸的 作用下工件被夹紧后，工件推进机构退回，完成上料，随后进入工件加工程序。工件加工完 成后，主轴的弹簧夹头松开，设在主轴后部的工件顶出机构动作，将工件顶出，完成下料。所述的工件推进机构包括气缸和与气缸杆头部连接的定位轴。通过气缸带动定位 轴动作，从而将工件推进弹簧夹头。所述工件顶出机构包括设在主轴孔内可轴向移动的顶杆和设在顶杆后部的气缸， 顶杆上设有用于复位的弹簧。顶杆在其后部的气缸的作用力下向前动作将工件顶出，并在 复位弹簧的作用下复位。为解决工件夹紧后悬伸长，车削时宜变形、振动等问题，本实用新型在床身上设有 用于支撑工件的辅助支撑装置。所述辅助支撑装置包括可绕一端转动的摇臂，摇臂的另一端设有滚轮，摇臂的下 部设有与其连接的液压缸。[0010]所述机械手由一摆动气缸和一伸缩气缸控制。本实用新型的有益效果是由于本实用新型的工件采用自动上下料的方式，因此 可大幅度提高生产效率，工件的加工精度高；由于采用了斜床身结构，床身导轨面与水平面 呈一定的角度，不仅有利于排屑，而且该种结构形式的床身有利于提高床身的刚度；其次， 由于设置了辅助支撑装置，解决了工件夹紧后悬伸长，车削时宜变形、振动的问题，提高了 工件的加工精度。因此，本实用新型与现有技术相比，其加工精度高，生产效率高。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的左视示意图；图3是图2的左视示意图；图4是图3中的P-P向示意图；图5是主轴箱部分的剖视示意图；图6是工件推进机构的示意图；图7是图6中的A-A向示意图；图8是带有辅助支撑装置的结构示意图。图中，1、主轴箱，2、上料道，3、连接板，4、直角连接板，5、伸缩气缸，6、机械手，7、分 料器，8、工件，9、摆臂，10、转轴，11、气缸，12、连接板，13、摆动气缸，14、刀架，15、弹簧，16、 整体防护罩，17、床座，18、拖板，19、滚珠丝杠副，20、滑板，21、导轨，22、床身，23、导轨，24、 滚珠丝杠副，25、气缸，26、顶杆，27、中空液压回转油缸，28、弹簧夹头，29、工件推进机构， 30、连接板，31、定位轴，32、气缸，33、摇臂，34、滚轮，35、辅助支撑装置，36、液压缸。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明如附图1-图7所示，一种加工车床，包括床座17、床身22、主轴箱1、进给系统和上下料系统。其中，上下料系统包括上料道2、机械手6、分料器7、摆臂9、工件推进机构29、 工件顶出机构。床身22安装在床座17上，为斜床身，其上设有与水平面相倾斜的Z向导轨 21，导轨21可与水平面呈30°、45°、60°等的角度，考虑到整机结构，导轨21与水平面最 好呈45°的角度。主轴箱1水平安装在床身22上，主轴的前端设有弹簧夹头28，其后端设 有用于锁紧弹簧夹头28的中空液压回转油缸27，主轴箱1的结构采用已有技术。工件顶出 机构设在主轴的后部，其包括设在主轴孔内可轴向移动的顶杆26和设在顶杆26后部的气 缸25，顶杆26上设有用于复位的弹簧15。主轴箱1的上部固定连接有直角连接板4，在其 侧面固定有连接板3，机械手6固定连接在直角连接板4的立板上，其由摆动气缸13和伸缩 气缸5控制。上料道2倾斜地固定在连接板3上，其有两根平行设置的轨道，工件可沿轨道 下滑。分料器7设在上料道2的下端，在分料器7的下方设有摆臂9，摆臂9的一端与气缸 11的缸杆连接，气缸11的尾部通过连接板与固定在主轴箱1侧面的连接板12连接，摆臂9 的另一端带有可夹持工件的夹头，在气缸11的带动下，摆臂9可绕转轴10转动，转轴10设 在与主轴箱1固联的一连接板上。进给系统设在床身22上，包括拖板18、滑板20，拖板18 滑设在导轨21上，由设在其下部的滚珠丝杠副19带动其移动；滑板20滑设在横向导轨23上，导轨23固定在拖板18上，滑板20由设在其下部的滚珠丝杠副24带动其移动；八工位 卧式刀架14固定在滑板20上，其位于主轴轴线的后部，为后置式刀架，刀架14的侧面带有 凹台，工件推进机构29通过连接板30安装在凹台处，所述工件推进机构29包括气缸32和 与气缸杆头部连接的定位轴31 ；整体防护罩16与床座17连接。本实用新型的工作过程是将工件8放入上料道2，由于重力作用工件8滑向下端 的分料器7，根据上料指令，两路程序同时进行。第一路上料时，机械手6伸出，把工件8放 置在机床主轴弹簧夹头28的正前方，与主轴同心，工件推进机构29的定位轴31在气缸32 的作用下把工件8推进弹簧夹头28，在推进的过程中，到达预设点后，机械手6缩回，工件推 进机构29继续把工件推入到定位点，工件被夹紧后，定位轴31在气缸32的控制下退回，完 成上料，随后进入工件加工程序。第二路分料器7每次分配一个工件给摆臂9，摆臂9每 次接到一个工件后由气缸11带动，摆动60度后放置在水平位置。如附图1所示，机械手6 有两个气缸控制摆动气缸13和伸缩气缸5，上料时由系统控制先由机械手6把工件送到 主轴位置且工件被主轴弹簧夹头28夹紧后，机械手6回到缩回状态，摆动到摆臂摆正的工 件方向，机械手6伸出，靠机械手6本身的弹性机构抓紧工件，机械手6缩回，再摆动到机床 的主轴上方等候系统的下一次上料指令。工件加工完成后，主轴头的弹簧夹头28松开，与 此同时气缸25对顶杆26有一个作用力使工件被顶出，完成下料。为解决工件夹紧后悬伸长，车削时宜变形、振动的问题，本实用新型还可在床身上 设置辅助支撑装置35，如附图8所示，其包括摇臂33，摇臂33的一端可绕轴转动，其另一端 设有滚轮34，摇臂33的下部设有与其连接的液压缸36。在液压缸36的作用下，滚轮34被 顶起与工件接触并对工件提供设定的压紧力，防止工件震动。以上动作由PLC程序根据电气信号统一控制并协调，自动化程度高。本实用新型的其他部分采用已有技术，这里不再赘述。本实用新型结构合理，整机刚性高，加工精度高，且自动化程度高，提高了生产率， 可适应各种气门的车削加工，在技术及性能上可以替代进口设备，在技术、经济、社会效益 方面都具有积极的意义。上述实施例仅作为对本实用新型的说明，并非对本实用新型的限制。
权利要求一种加工车床，包括床身(22)、水平安装在床身(22)上的主轴箱(1)、设在床身(22)上的进给系统，主轴的前端设有弹簧夹头(28)，其后端设有用于锁紧弹簧夹头(28)的中空液压回转油缸(27)，其特征是所述床身(22)为斜床身；刀架(14)设置在进给系统的滑板(20)上，其位于主轴轴线的后部，刀架(14)的侧面固定连接有工件推进机构(29)；主轴箱(1)的上部连接有直角连接板(4)，其侧面固定有连接板(3)，用于上料的机械手(6)与直角连接板(4)的立板连接，上料道(2)倾斜地与连接板(3)固定连接，其下端设有分料器(7)，分料器(7)的下方设有接受工件并带动其摆动至预定工位的摆臂(9)；在主轴的后部设有工件顶出机构。
2.根据权利要求1所述的加工车床，其特征是所述工件推进机构(29)包括气缸(32) 和与气缸杆头部连接的定位轴(31)。
3.据权利要求2所述的加工车床，其特征是所述工件顶出机构包括设在主轴孔内可 轴向移动的顶杆(26)和设在顶杆(26)后部的气缸(25)，顶杆(26)上设有用于复位的弹簧。
4.根据权利要求1或2或3所述的加工车床，其特征是床身(22)上设有用于支撑工 件的辅助支撑装置(35)。
5.根据权利要求4所述的加工车床，其特征是所述辅助支撑装置(35)包括可绕一端 转动的摇臂(33)，摇臂(33)的另一端设有滚轮(34)，摇臂(33)的下部设有与其连接的液 压缸(36)。
6.根据权利要求1所述的加工车床，其特征是所述机械手(6)由摆动气缸(13)和伸 缩气缸(5)控制。
专利摘要本实用新型公开了一种加工车床，是一种加工气门类工件的数控车床。其采用斜床身，利用弹簧夹头夹持工件，并通过中空的液压回转油缸锁紧弹簧夹头，在刀架的侧面设有工件推进机构，还设有用于上料的机械手及上料道和分料器，在分料器的下方设有接受工件并带动其摆动至预定工位的摆臂；在主轴的后部设有工件顶出机构。本实用新型结构合理，整机刚性高，加工精度高，且自动化程度高，可大大提高生产效率。
文档编号B23B15/00GK201586749SQ20092028027
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月2日 优先权日2009年12月2日
发明者刘新海, 李建海, 石业平, 辛立福 申请人:济南一机床集团有限公司