电机外壳加工专用机床的制作方法

本发明涉及电机外壳加工设备领域，特别涉及一种电机外壳加工专用机床。

背景技术：

电机在现代工业化中应用越来越广泛，电机外壳加工过程中，先是浇铸成型形成胚料，然后再对胚料进行车铣加工。

传统的车床其主要包括设于主轴上的三爪或者四爪卡盘、刀具座；其中，如附图1所示的电机外壳，电机外壳的圆周上设有众多翅片100，电机外壳圆周上还均匀分布有若干钻有螺纹孔并用于和机脚定位对配的机脚块200，机脚块200位于电机外壳靠近两端面的位置，电机外壳的两端还存在较小的光滑圆周段。由于电机外壳较大，故利用传统的三爪卡盘或者四爪卡盘进行固定时，为了不损伤电机外壳，只能夹住其端部一小段圆周部分，因此在主轴高速旋转的过程中存在固定不稳定的现象，导致加工精度不高，若夹紧力过大还会导致电机外壳产生变形。这里，公告号为CN103639801A的中国专利公开了一种电机外壳加工专用车床，其包括机床、转盘，在电机外壳一端设有螺纹孔，通过螺纹孔将电机外壳固定在转盘上，然后再将转盘固定在车床的三爪卡盘上将电机外壳进行稳定固定，提高了电机外壳的加工精度，但是此处，存在以下问题：

1、固定电机外壳的过程中需要事先在电机外壳上加工用于固定的螺纹孔，增加了一步准备动作，大大延长了加工时间，加工效率低；

2、电机外壳只通过一端固定在卡盘上，但是电机外壳轴向长度较长，在高速转动时，容易晃动，电机外壳的加工精度仍然会受到较大影响。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种加工效率高的电机外壳加工专用机床。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电机外壳加工专用机床，包括床身，床身上设有主轴、用以进行横向进给和纵向进给的移动平台，移动平台上装有刀具座，主轴靠近刀具座的一端固定有转动盘，转动盘上设有用以套在电机外壳外缘的环形支架，环形支架上设有用以抵住电机外壳机脚块靠近转动盘一侧的抵紧块，环形支架上还设有用以压紧电机外壳远离环形支架一端机脚块的压紧块、驱动压紧块沿电机外壳轴向运动的驱动部。

通过上述技术方案，转动盘固定在主轴上，将电机外壳安装在转动盘上时，先将电机外壳插入环形支架内，电机外壳靠近转动盘一端的机脚块抵在抵紧块上，用以限制电机外壳继续向内伸入，然后在驱动部的作用下压紧块朝向电机外壳远离转动盘一端的机脚块运动并将其压紧，实现电机外壳的快速装夹，减少了在电机外壳上额外增加用以固定的螺纹孔这一加工步骤，大大提高加工效率；此处，利用电机外壳自身固有的机脚块，通过压紧块和抵紧块对机脚块的作用力将电机外壳进行轴向夹紧固定，通过环形支架使电机外壳进行外缘限位，使电机外壳固定更加稳定；这里，压紧块和抵紧块分别作用于电机外壳的两端机脚块，使电机外壳受力不局限于其中一端，能使电机外壳固定更加稳定，有利于提高电机外壳加工时的同心度，同时，电机外壳的主要受力方向为轴向，径向仅仅用以限位，故外力对电机外壳径向的作用力小，电机外壳不易发生径向变形，从而大大提高电机外壳的加工精度。

优选的，驱动部为设于转动盘上的驱动气缸，驱动气缸的气缸杆连接于压紧块，主轴为中空设置，主轴的中心穿设有与气源相连接的供气管，转动盘上设有通气道，通气道上设有进气口和出气口，进气口位于转动盘的旋转中心，供气管的端部设有与通气道进气口相连接的旋转接头，通气道的出气口和驱动气缸之间连接有通气管。

通过上述技术方案，利用驱动气缸驱动压紧块，在安装电机外壳时，仅仅需要启动驱动气缸，就能快速使压紧块将电机外壳进行固定，操作方便，效率高；此处，驱动气缸需要通过通气管与气源相连接，由于主轴需要高速转动，故驱动气缸会跟着主轴转动，而气源固定不动，因此，驱动气缸转动时会发生通气管缠绕打结，故无法使用驱动气缸，为了解决该问题，使用驱动气缸作为驱动部，在转动盘上开设了通气道，驱动气缸先通过通气管和通气道相连接，在驱动气缸随转动盘转动时，通气管就不会相互干涉，发生打结，这里，进气口和供气管同位于一个旋转轴线上，故通过旋转接头将两者相连接，进气口相对固定的供气管就可以在相对转动的同时，进行气体的输送，保证驱动气缸正常工作，借助驱动气缸大大提高了电机外壳的装夹速度，提高加工效率。

优选的，驱动气缸为转角气缸，转角气缸上设有进气嘴和出气嘴，当给转角气缸供气时，压紧块转向电机外壳的机脚块并朝压紧块运动压紧于机脚块，当卸掉转角气缸的气时，压紧块朝远离机脚块的方向运动并转离机脚块。

通过上述技术方案，转角气缸可以在气缸杆伸缩的同时旋转特定的角度，这里，转角气缸的气缸杆可旋转90°；在未装上电机外壳时，转角气缸处于伸长状态，且压紧块转向外侧，给电机外壳进行让位，方便电机外壳从一端直接插入环形支架；当将电机外壳装在环形支架上后，启动转角气缸，气缸杆收缩的同时，压紧块向电机外壳外缘转动，并压于机脚块上；此过程中，避免了在装夹电机外壳时，压紧块对电机外壳一定程度的干涉，使电机外壳的装夹更加方便、快速。

优选的，床身的旁边设有用以控制供气管通断气的脚踏开关。

通过上述技术方案，传统上控制气管通断的开关设于机床的操作面板上，这样在装夹电机外壳的过程中，双手需要将电机外壳先在环形支架上限位完成，然后再起身回到操作面板位置按下开关控制气管通气，在压紧块没有压紧电机外壳时，双手就脱离电机外壳，容易使电机外壳固定不到位；此处，通过脚踏开关进行控制，在双手将电机外壳装在环形支架后，双手可以仍然扶住电机外壳，利用脚踩下脚踏开关使压紧块压紧电机外壳，使电机外壳固定更加到位。

优选的，抵紧块上设有用以抵住机脚块靠近转动盘一面的托顶面、与机脚块远离电机外壳轴心一侧轮廓相吻合并用以限定电机外壳周向位置的仿形面。

通过上述技术方案，由于电机外壳外圆周上向外支出有翅片，故环形支架进行限位时作用于翅片上，翅片众多，且翅片的加工误差大，故利用翅片进行周向限位，相对来说限位不准确；此处，电机外壳上的机脚块数量远小于翅片，其尺寸误差相对较小，通过机脚块进行限位相对较为准确，故在抵紧块上设置了仿形面，利用仿形面对电机外壳的周向进行限位；另外，托顶面和仿形面呈直角设置，当电机外壳经压紧块压紧时，机脚块的端面和侧面均作用于抵紧块上，也即两个限位基准相距较近，有利于减小限位误差，提高工件的加工精度。

优选的，转动盘和环形支架之间留有供刀具伸入并对电机外壳贴近转动盘一侧端面进行加工的加工腔。

通过上述技术方案，加工腔即转动盘和环形支架之间留有一定的距离而形成，这样，就可以不用对电机外壳进行二次装夹来加工电机外壳靠近转动盘的一端面，利用勾状刀具伸入加工腔中对此端面进行加工，一次装夹完成整个电机外壳的加工，从而大大提高电机外壳的加工效率。

优选的，刀具座上设有用以给刀具和电机外壳喷油的喷油管，床身上设有给喷油管供油的储油装置。

通过上述技术方案，传统上，加工前会用在刀具和电机外壳上均涂上油，然后再对电机外壳进行加工，以提高加工精度；现利用喷油管代替人工操作，在加工前，喷油管随刀具伸入到电机外壳中，然后喷油管喷射油雾，油雾附着在刀具和电机外壳上，油雾一方面可以带走产生的热量，另一方面可以对刀具进行润滑，并且，利用喷油管可以提高涂有效率，大大提高加工效率。

优选的，旋转接头包括与供气管相连接的第一接头管、与通气道进气口相连接的第二接头管、套设于第一接头管和第二接头管外侧的套管，套管靠近第二接头管的一端设有挡圈，第二接头管位于套管内的一端设有用以与挡圈相抵的挡肩，第一接头管位于套管内的一端设有与套管内壁螺纹连接的外螺纹且套接于第二接头管的外侧，第一接头管位于套管内一端的端部抵在挡肩上，第一接头管套接于第二接头管的一端内侧设有环形嵌槽，环形嵌槽中设有用以密封第一套接管内壁和第二套接管外壁的密封件。

通过上述技术方案，安装旋转接头时，先将第二接头管从套管远离其挡圈的一端插入，第二接头管从套管设有挡圈的一端穿出且挡肩和挡圈相抵，然后将第一接头管设有环形嵌槽的一端插入套管内，第一接头管抵在挡肩上，并且第一接头管通过螺纹连接于套管，从而实现第一接头管、第二接头管和套管的连接，这里，第二套接管没有周向限位结构，可以随意转动，此处，密封件设于第二套接管的外侧壁和第一套接管内侧壁的环形嵌槽之间，实现了气体的密封，最后，将第一接头套管连接在供气管上，第二接头套管固定在通气道的进气口上，当转动盘转动时，使供气管和通气道之间可以正常通气。

优选的，第二接头管的挡肩和套管的挡圈之间设有第一平面轴承，第一接头套管和第二接头套管相抵的端面之间设有第二平面轴承。

通过上述技术方案，第一平面轴承和第二平面轴承的设置使第二接头管在套管内的转动更加平稳、顺畅。

优选的，密封件为橡胶圈，橡胶圈靠近第一接头套管的一端开有环形槽。

通过上述技术方案，橡胶圈具有良好的韧性，气体从第一接头管一端充入，从第二接头管一端流出，当气体从第一接头管和第二接头管的连接处漏进时，气体会先充斥在环形槽中，环形槽由于气体的充入，橡胶圈位于环形槽的两侧壁会向外胀开，从而分别与第一接头管和第二接头管的侧壁贴合的更加紧密，减少气体的泄漏。

附图说明

图1为待加工电机外壳的结构示意图；

图2为实施例的结构示意图；

图3为图2中A部放大图；

图4为实施例中环形支架处的结构示意图；

图5为实施例中主轴与转动盘处的结构示意图；

图6为图5中B部放大图。

附图标记：1、床身；2、主轴；3、移动平台；4、刀具座；5、转动盘；6、环形支架；7、旋转接头；71、第一接头管；72、第二接头管；73、套管；8、第一抵紧块；9、压紧块；10、驱动部；11、供气管；12、通气道；13、进气口；14、出气口；15、通气管；16、进气嘴；17、出气嘴；18、脚踏开关；19、托顶面；20、仿形面；21、加工腔；22、喷油管；23、储油装置；24、挡圈；25、挡肩；26、环形嵌槽；27、密封件；28、第一平面轴承；29、第二平面轴承；30、环形槽；100、翅片；200、机脚块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如附图2和3所示的电机外壳加工专用机床，包括床身1，床身1上设有主轴2、用以进行横向进给和纵向进给的移动平台3，移动平台3上装有刀具座4，主轴2靠近刀具座4的一端固定有转动盘5，转动盘5上设有用以套在电机外壳外缘的环形支架6；此处，转动盘5和环形支架6之间通过支撑柱支撑并留有供刀具伸入并对电机外壳贴近转动盘5一侧端面进行加工的加工腔21。见附图3和4，环形支架6上设有用以抵住电机外壳机脚块200靠近转动盘5一侧的抵紧块，其中，抵紧块上设有托顶面19和仿形面20，托顶面19和仿形面20呈直角设置，当电机外壳经压紧块9压紧时，机脚块200的端面和侧面均作用于抵紧块上。环形支架6上还设有用以压紧电机外壳远离环形支架6一端机脚块200的压紧块9、驱动压紧块9沿电机外壳轴向运动的驱动部10，压紧块9压紧于机脚块200远离主轴2的一侧。其中，参见附图3、4和5，驱动部10为转角气缸，并且床身1的旁边设有用以控制供气管11通断气来控制转角气缸动作的脚踏开关18。转角气缸的气缸杆连接于压紧块9，主轴2为中空设置，主轴2的中心穿设有与气源相连接的供气管11，转动盘5上设有通气道12，通气道12上设有进气口13和出气口14，进气口13位于转动盘5的旋转中心，供气管11的端部设有与通气道12进气口13相连接的旋转接头7；转角气缸上设有进气嘴16和出气嘴17，通气道12的出气口14和转角气缸的进气嘴16之间连接有通气管15；此处，转角气缸可以在气缸杆伸缩的同时旋转90°，在未装上电机外壳时，转角气缸处于伸长状态，且压紧块9转向外侧，给电机外壳进行让位，方便电机外壳从一端直接插入环形支架6；当将电机外壳装在环形支架6上后，踩动脚踏开关18，启动转角气缸，气缸杆收缩的同时旋转90°，压紧块9向电机外壳外缘转动，并压于机脚块200上。

参见附图3、5和6，旋转接头7包括与供气管11相连接的第一接头管71、与通气道12进气口13相连接的第二接头管72、套设于第一接头管71和第二接头管72外侧的套管73，套管73靠近第二接头管72的一端设有挡圈24，第二接头管72位于套管73内的一端设有用以与挡圈24相抵的挡肩25；其中，第二接头管72的挡肩25和套管73的挡圈24之间设有第一平面轴承28，第一接头套管73和第二接头套管73相抵的端面之间设有第二平面轴承29。第一接头管71位于套管73内的一端设有与套管73内壁螺纹连接的外螺纹且套接于第二接头管72的外侧，第一接头管71位于套管73内一端的端部通过第二平面轴承29抵在挡肩25上；此处，套管73的内环面还设有用以抵住第二平面轴承29的内端挡面，在组合完成第一接头管71、第二接头管72和套管73后，挡肩25远离转动盘5的一侧面与套管73上述内端挡面平齐；这样当第一接头管71压紧于第二平面轴承29时，内端挡面可以承受平面轴承的部分压力，防止将旋转状态的第二接头管72压死。见附图6，第一接头管71套接于第二接头管72的一端内侧设有环形嵌槽26，环形嵌槽26环形嵌槽26中设有用以密封第一套接管内壁和第二套接管外壁的密封件27。此处，密封件27为橡胶圈，第一接头管71的端部将橡胶圈的相邻两侧壁分别贴紧第二接头管72的外圆和第二平面轴承29的端面，保证第一接头管71和第二接头管72之间良好的密封性。另外，橡胶圈靠近第一接头套管73的一端开有环形槽30，橡胶圈具有良好的韧性，气体从第一接头管71一端充入，从第二接头管72一端流出，当气体从第一接头管71和第二接头管72的连接处漏进时，气体会先充斥在环形槽30中，环形槽30由于气体的充入，橡胶圈位于环形槽30的两侧壁会向外胀开，从而分别与第一接头管71和第二接头管72的侧壁贴合的更加紧密，减少气体的泄漏。

参见附图2，刀具座4上设有用以给刀具和电机外壳喷油的喷油管22，床身1上设有给喷油管22供油的供油装置；供油装置包括油杯、气阀、油水分离器以及气源，喷油管22远离刀具座4的一端插入油杯中，油杯和油水分离器之间通过通气软管连接，并且气阀连于两者之间，油水分离器的另一端直接连接气源。气源为厂内集体提供气压的气源；工作时，气源将气体提供给油水分离器进行过滤，打开气阀，气体压于油杯中，并将油液形成雾状从喷油管22中喷出，从而进行上油。此处，油水分离器还可以用以调节通入油杯中的气压，控制喷油量并使喷油过程更加稳定。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。