棒材零件的数控车床自动化加工系统和自动化加工方法
【专利摘要】本发明涉及一种棒材零件的数控车床自动化加工系统和自动化加工方法，包括卡盘部分和刀排部分，其特征是：所述刀排部分包括能够在X轴方向和Z轴方向移动的刀架，刀架上并排设置若干刀位，在刀架的一端安装机械手；所述卡盘部分位于刀排部分的X轴方向的一侧，卡盘部分包括用于夹紧棒料的动力卡盘。所述自动化加工方法，包括以下步骤：（1）将棒料装夹在动力卡盘上，机械手夹持棒料拉出一定距离；（2）刀架将刀具移动到所需位置，动力卡盘转动，刀具对棒料进行切削；（3）加工下一个零件，或者主轴停止转动，动力卡盘松开，机械手进行上料过程。本发明真正实现数控车床的自动化生产，更大程序地提高生产效率，降低人工劳动强度。
【专利说明】棒材零件的数控车床自动化加工系统和自动化加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种棒材零件的数控车床自动化加工系统和自动化加工方法，属于自动化加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前所使用的数控车床仅可实现半自动化的生产，尤其是用数控车床加工毛坯料是长棒料的零件时，需要车削一个零件后用割刀进行切断，然后将毛坯材料用人工拉出一段距离再启动机床加工下一个零件，既费时又费力，加工效率低且数控机床的自动化程度下降。
[0003]另外，现有的数控车床对长棒料进行加工时，转塔刀架需要根据工序不断转动，每一个工序需要更换刀具时，转塔刀架便要有一个转动的动作；具体如:车端面、车外圆、钻孔等工序时，应用到不同的刀具，则转塔刀架转动至相应刀具，对长棒料进行加工。这种方式使得加工工序中刀具调整的时间较长，耗费工时。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种棒材零件的数控车床自动化加工系统和自动化加工方法，真正实现数控车床的自动化生产，更大程序地提高生产效率，降低人工劳动强度。
[0005]按照本发明提供的技术方案，所述棒材零件的数控车床自动化加工系统，包括卡盘部分和刀排部分，其特征是:所述刀排部分包括能够在X轴方向和Z轴方向移动的刀架，刀架上并排设置若干刀位，每个刀位分别安装相应的刀具，在刀架的一端安装机械手；所述卡盘部分位于刀排部分的X轴方向一侧，卡盘部分包括用于夹紧棒料的动力卡盘。
[0006]进一步的，所述动力卡盘通过拉杆与油缸连接，油缸通过三位五通液压电磁阀连接液压站。
[0007]进一步的，所述机械手连接两位五通气动电磁阀，两位五通气动电磁阀连接减压阀，减压阀连接球阀，球阀与进气气源连接。
[0008]进一步的，在所述减压阀两端分别设置过滤器，减压阀输出端设置压力表。
[0009]进一步的，所述动力卡盘可以采用液压卡盘或气动卡盘。
[0010]所述棒材零件的数控车床自动化加工方法，其特征是，包括以下步骤:
(1)装夹棒料:将棒料装夹在动力卡盘(9)上；刀架(I)带动机械手(3 )在Z轴方向进行直线移动，使机械手(3)移动至棒料处，机械手(3)夹持棒料、并将棒料拉出一定距离，动力卡盘(9 )夹紧棒料后，机械手(3 )松开棒料；
(2)按零件加工要求进行切削加工，加工过程中，根据工序要求刀架(I)进行直线移动，将当前工序所要求的刀具移动到所需位置，动力卡盘(9)带动棒料转动的同时，刀架(I)根据零件加工要求在X轴方向和Z轴方向进行移动，对棒料进行切削；最后将加工好的零件从棒料上切割下来； (3 )重复步骤(2 )加工下一个零件，或者主轴停止转动，动力卡盘(9 )松开，机械手(3 )进行步骤(I)的上料过程。
[0011]本发明具有以下优点:(I)将加工刀具集中在一个刀排上，由若干刀位组成，实际使用时转塔刀架不需要转动，由刀架进行直线移动，将当前所需刀具移动到位完成各加工工序，大大节省了加工时间；(2)采用动力卡盘和机械手相互配合，机械手可以实现对棒料的取料；避免了人工拉料的费时费力。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明所述自动化加工系统的示意图。
[0013]图2为所述动力卡盘的液压动力图。
[0014]图3为所述刀排的示意图。
[0015]图4为所述机械手工作电气原理图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
[0017]如图1?图4所示:所述棒材零件的数控车床自动化加工系统包括刀架1、刀位2、机械手3、两位五通气动电磁阀4、减压阀5、球阀6、过滤器7、压力表8、动力卡盘9、拉杆10、油缸11、三位五通液压电磁阀12、液压站13等。
[0018]如图1所示，本发明包括卡盘部分和刀排部分，刀排部分包括刀架1，刀架I上并排设置若干刀位2，每个刀位2分别安装相应的刀具，刀架I可以在X轴方和Z轴方向进行移动，使当前工序所需的刀具工作到位；在所述刀架I的一端安装机械手3，机械手3可以夹紧长棒料，机械手3连接两位五通气动电磁阀4，两位五通气动电磁阀4连接减压阀5，减压阀5连接球阀6，球阀6与进气气源连接，在减压阀5两端分别设置过滤器7，减压阀5输出端设置压力表8。
[0019]如图2所示，所述卡盘部分位于刀排部分的X轴方向一侧，包括动力卡盘9，动力卡盘9通过拉杆10与油缸11连接，油缸11通过三位五通液压电磁阀12连接液压站13 ;在使用时，液压站13将液压油由三位五通液压电磁阀12输送至油缸11，通过控制拉杆10实现动力卡盘9的夹紧和松开；
所述动力卡盘9可以采用液压卡盘或气动卡盘。
[0020]所述卡盘部分的工作原理如图4所示，液压电磁阀的线圈KMl和KM2分别带电时，常开触点分别闭合，分别实现卡盘夹紧指令和卡盘松开指令。
[0021 ] 所述机械手的工作原理如图4所示，气动电磁阀的线圈KM3和KM4分别带电时，常开触点分别闭合，分别实现机械手夹紧指令和机械手松开指令。
[0022]所述棒材零件的数控车床自动化加工方法，包括以下步骤:
(1)装夹棒料:将棒料装夹在动力卡盘9上；刀架I带动机械手3在Z轴方向进行直线移动，使机械手3移动至棒料处，机械手3夹持棒料、并将棒料拉出一定距离，动力卡盘9夹紧棒料后，机械手3松开棒料；
(2)按零件加工要求进行切削加工，加工过程中，根据工序要求刀架I进行直线移动，将当前工序所要求的刀具移动到所需位置，动力卡盘9带动棒料转动的同时，刀架I根据零件加工要求在X轴方向和Z轴方向进行移动，对棒料进行切削；切削过程具体包括:车端面、车外圆、倒角、镗钻孔、车螺纹等，最后将加工好的零件从棒料上切割下来；
(3)重复步骤(2)加工下一个零件，或者主轴停止转动，动力卡盘9松开，机械手3进行步骤(I)的上料过程。
[0023]本发明具有以下优点:(I)将加工刀具集中在一个刀排上，由若干刀位组成，实际使用时转塔刀架不需要转动，由刀架进行直线移动，将当前所需刀具移动到位完成各加工工序，大大节省了加工时间；(2)采用动力卡盘和机械手相互配合，机械手可以实现对棒料的取料；避免了人工拉料的费时费力。
【权利要求】
1.一种棒材零件的数控车床自动化加工系统，包括卡盘部分和刀排部分，其特征是:所述刀排部分包括能够在X轴方向和Z轴方向移动的刀架(I )，刀架(I)上并排设置若干刀位(2)，每个刀位(2)分别安装相应的刀具，在刀架(I)的一端安装机械手(3);所述卡盘部分位于刀排部分的X轴方向一侧，卡盘部分包括用于夹紧棒料的动力卡盘(9)。
2.如权利要求1所述的棒材零件的数控车床自动化加工系统，其特征是:所述动力卡盘(9)通过拉杆(10)与油缸(11)连接，油缸(11)通过三位五通液压电磁阀(12)连接液压站(13)。
3.如权利要求1所述的棒材零件的数控车床自动化加工系统，其特征是:所述机械手(3 )连接两位五通气动电磁阀(4 )，两位五通气动电磁阀(4 )连接减压阀(5 )，减压阀(5 )连接球阀(6 )，球阀(6 )与进气气源连接。
4.如权利要求1所述的棒材零件的数控车床自动化加工系统，其特征是:在所述减压阀(5 )两端分别设置过滤器(7 )，减压阀(5 )输出端设置压力表(8 )。
5.如权利要求1所述的棒材零件的数控车床自动化加工系统，其特征是:所述动力卡盘(9)可以采用液压卡盘或气动卡盘。
6.一种棒材零件的数控车床自动化加工方法，其特征是，包括以下步骤: (1)装夹棒料:将棒料装夹在动力卡盘(9)上；刀架(I)带动机械手(3 )在Z轴方向进行直线移动，使机械手(3)移动至棒料处，机械手(3)夹持棒料、并将棒料拉出一定距离，动力卡盘(9 )夹紧棒料后，机械手(3 )松开棒料； (2)按零件加工要求进行切削加工，加工过程中，根据工序要求刀架(I)进行直线移动，将当前工序所要求的刀具移动到所需位置，动力卡盘(9)带动棒料转动的同时，刀架(I)根据零件加工要求在X轴方向和Z轴方向进行移动，对棒料进行切削；最后将加工好的零件从棒料上切割下来； (3 )重复步骤(2 )加工下一个零件，或者主轴停止转动，动力卡盘(9 )松开，机械手(3 )进行步骤(I)的上料过程。
【文档编号】B23B31/30GK104493205SQ201410781452
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】贺和群, 张整风, 李 昊, 李厚伦 申请人:无锡市拓发自控设备有限公司