一种车钻一体机床的制作方法

本发明涉及一种车钻一体机床。

背景技术：

车加工是机械加工的一部分，主要用于加工各种回转表面。

折弯类的金属转换接头在生产过程中需要在安装板上加工安装孔、在接头中心加工管道孔以及在管道外进行车加工。

现有技术中，这一类的金属转换接头钻孔和车加工是分开进行的，即分别在钻孔机床上完成钻孔加工和在车床上完成车加工，生产效率低；并且进行管外形加工时，是将车刀固定，旋转转换接头进行加工，由于金属转换接头的不规则形状，增大了固定转换接头并进行旋转的难度，导致采用此种加工方式时，尺寸精度低。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种车钻一体机床。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车钻一体机床，包括，

机架；

机架上依次设有：

送料装置，送料装置用于调整工件方向并输送至预定位置；

钻孔装置，钻孔装置用于固定工件并对工件进行竖直孔和水平孔加工；

车工装置，车工装置上设有至少一把可绕轴旋转的车刀，用于固定工件并对工件进行切削加工；

输送装置，输送装置用于从预定位置夹取工件并输送工件进入钻孔装置或车工装置。

进一步的，车工装置包括：

基座，基座固定连接机架；

第一安装台，第一安装台滑动连接在基座上；

车工组件，车工组件设于第一安装台上，车工组件上设有至少一把可绕轴旋转的车刀，以用于对工件进行切削加工；

进给机构，进给机构设于第一安装台上，其包括轴向进给机构和径向进给机构，用于分别控制车刀的轴向进给和径向进给；

第一固定机构，第一固定机构设于车刀前方，用于固定工件等待车刀加工。

进一步的，车工组件包括：

转轴，转轴穿设于第一安装台上；车刀设于转轴的一端，车刀的外端面设有楔形面；

第一驱动机构，第一驱动机构与转轴传动连接，以通过驱动转轴的转动来带动车刀绕转轴旋转。

进一步的，径向进给机构包括：

调节轴套，调节轴套的一端安装有连接板，连接板与调节轴套之间设有转动轴承；调节轴套内设有与车刀上的楔形面配合的斜面，并套接于车刀上；

第二驱动机构，第二驱动机构安装在第一安装台上，第二驱动机构的输出轴上螺纹连接有传动板，传动板与连接板通过穿设于第一安装台上的滑杆传动连接；

调节轴套在第二驱动机构的驱动下向车刀外端移动时，通过斜面挤压车刀上的楔形面，以实现车刀的径向进给。

进一步的，车刀包括刀架及安装于刀架一端的刀具，刀架的另一端通过固定件与转轴固定连接；刀架上设有力臂；车刀的楔形面上安装有滚轮，滚轮与调节轴套的斜面滚动接触；调节轴套向车刀外端移动时，通过斜面挤压车刀上的滚轮，使力臂发生形变，以实现车刀的径向进给。

进一步的，车刀包括刀架及安装于刀架一端的刀具，刀架通过枢轴枢接在转轴上，刀架与转轴之间设有复位弹簧，刀架内侧与转轴外表面对应设置安装复位弹簧的凹槽，复位弹簧一端抵靠在刀架内端面，另一端抵靠转轴；车刀的楔形面上安装有滚轮，滚轮与调节轴套的斜面滚动接触；调节轴套向车刀外端移动时，通过斜面挤压车刀上的滚轮，使刀架绕枢轴转动并挤压复位弹簧，以实现车刀的径向进给。

进一步的，轴向进给机构包括：

第三驱动机构，第三驱动机构安装在第一安装台上；

齿条，齿条固定连接基座侧面；

齿轮，齿轮与第三驱动机构传动连接，并与齿条啮合，通过第三驱动机构驱动齿轮转动，带动第一安装台相对于基座滑动，以实现车刀的轴向进给。

进一步的，钻孔装置包括：

第二安装台，第二安装台固定连接机架；

竖直钻孔组件，竖直钻孔组件设于第二安装台上，用于对工件进行竖直孔加工；

水平钻孔组件，水平钻孔组件设于第二安装台上，用于对工件进行水平孔加工；

第二固定机构，第二固定机构设于机架上，用于固定工件进行孔加工。

进一步的，竖直钻孔组件包括：

第三安装台，第三安装台可上下滑动连接在第二安装台上；

至少一把第一钻刀，第一钻刀竖直设于第三安装台上；

第四驱动机构，第四驱动机构设于第三安装台上，并与第一钻刀传动连接，以用于驱动第一钻刀旋转。

进一步的，水平钻孔组件包括：

第四安装台，第四安装台可滑动连接在第二安装台上；

至少一把第二钻刀，第二钻刀水平设于第四安装台上；

第五驱动机构，第五驱动机构设于第四安装台上，并与第二钻刀传动连接，以驱动第二钻刀旋转。

进一步的，送料装置包括：

导向机构，导向机构用于调整工件方向；

定位机构，定位机构连接导向机构的输出端，以用于将工件导至预定位置并固定。

进一步的，导向机构设置为振动盘。

进一步的，定位机构包括：

定位部，定位部设于机架上，定位部上设有限位块；限位块可滑动连接定位部，限位块上设有用于固定单个工件的凹腔；

滑轨，滑轨一端连接振动盘的输出端，另一端连接定位部，通过自身斜坡将工件从振动盘导入限位块上的凹腔。

进一步的，输送装置包括：

导轨，导轨设于机架上；

夹持机构，夹持机构可滑动连接导轨，用于将工件从送料装置取出输送至钻孔装置和车工装置，以实现工件依次完成钻孔加工和车加工。

进一步的，夹持机构设有至少一个夹持臂，以用于将工件从送料装置取出输送至钻孔装置、车工装置。

本发明的有益效果是：车、钻结合为一体，并采用流水线生产方式，极大地提高了生产效率；将传统的车刀固定、工件旋转的方式改进为车刀旋转、工件固定，优化了产品加工工艺，加工尺寸精度更高，能应用于流水线生产，生产效率更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明中车刀的第一实施例示意图；

图4是本发明中车工装置的轴测示意图；

图5是本发明中车工装置的后视图；

图6是本发明中钻孔装置的结构示意图；

图7是本发明中钻孔装置的正视图；

图8是第一固定机构和第二固定机构的安装示意图；

图9是图8中A区域的放大示意图；

图10是本发明中定位部的第一状态示意图；

图11是本发明中定位部的第二状态示意图；

图12是本发明中车刀的第二实施例示意图；

图13是图12中B区域的放大示意图。

具体实施方式

实施例1

参照图1和图2，本发明是一种车钻一体机床，包括，机架1，机架1上依次设有：送料装置、钻孔装置4、车工装置5和输送装置。其中送料装置用于调整工件方向并输送至预定位置；钻孔装置4用于固定工件并对工件进行竖直孔和水平孔加工；车工装置5上设有至少一把可绕轴旋转的车刀54，用于固定工件并对工件进行切削加工；输送装置用于从预定位置夹取工件并输送工件进入钻孔装置4或车工装置5。

如图2至图5所示，车工装置5由基座51、第一安装台52、车工组件、进给机构和第一固定机构599组成。基座51通过螺钉或焊接方式固定连接机架1。第一安装台52可滑动连接在基座51上。车工组件包括转轴53和第一驱动机构531，所述转轴53穿设于第一安装台52上，出于旋转时的力学设计和增大加工面的尺寸精度，本实施例设置两把车刀54，两把车刀54对称设于转轴53的一端，车刀54的外端面设有楔形面；第一驱动机构531设置为一电机，第一驱动机构531固定于第一安装台52上，并与转轴53传动连接，以通过驱动转轴53的转动来带动车刀54绕转轴53旋转，来实现用于对工件进行切削加工。进给机构设于第一安装台52上，其包括轴向进给机构和径向进给机构，用于分别控制车刀54的轴向进给和径向进给。第一固定机构599设于车刀54前方，用于固定工件等待车刀54加工。

如图9所示，第一固定机构599上设有容置并固定工件的凹位，凹位上方设置挡靠件，在用于固定工件进行车加工时，挡靠件旋转至凹位上方并下压固定工件；在取出或放入工件时，挡靠件上提并旋转开，移出凹位上方。

如图3至图5所示，径向进给机构包括调节轴套56和第二驱动机构57，所述调节轴套56的一端安装有连接板55，连接板55与调节轴套56之间设有转动轴承551；所述调节轴套56内设有与车刀54上的楔形面配合的斜面，并套接于车刀54上；所述第二驱动机构57安装在第一安装台52上，所述第二驱动机构57的输出轴上螺纹连接有传动板59，所述传动板59与所述连接板55通过穿设于第一安装台52上的滑杆58传动连接；所述调节轴套56在第二驱动机构57的驱动下向车刀54外端移动时，通过斜面挤压车刀54上的楔形面，以实现车刀54的径向进给。在车加工过程中，通过斜面与车刀54上楔形面的摩擦力带动调节轴套56与车刀54同步旋转，避免了车刀54与调节轴套56之间的相对旋转而加剧磨损的问题产生。

如图3所示，为了实现车刀54的径向进给，所述车刀54设置刀架542及安装于刀架542一端的刀具541，所述刀架542的另一端通过固定件545与转轴53固定连接，固定件545可设置为螺钉或销钉，本实施例将固定件545具体设置为螺钉。刀架542上设有力臂543。所述车刀54的楔形面上安装有滚轮544，所述滚轮544与调节轴套56的斜面滚动接触。所述调节轴套56向车刀54外端移动时，通过斜面挤压车刀54上的滚轮544，使力臂543发生形变，以实现车刀54的径向进给。本实施例滚轮544的设置，可以极大地减小调节轴套56和车刀54的摩擦阻力，更好地实现车刀54的径向进给的控制。在调节轴套56反向移动时，力臂543回复原位，使刀具541远离轴心位置。本实施例为了增加工件在车加工时的稳定性，于转轴53上车刀54的同一端延伸设置安装部31，在加工时，安装部31伸入工件的孔道内，保持工件的平稳。

如图4和图5所示，所述轴向进给机构包括第三驱动机构521、齿条511和齿轮522。所述第三驱动机构521设置为一电机，竖直安装在第一安装台52上；所述齿条511固定连接基座51侧面；所述齿轮522固定于第三驱动机构521的输出端，并与齿条511啮合，通过第三驱动机构521驱动齿轮522转动，带动第一安装台52相对于基座51滑动，以实现车刀54的轴向进给。

如图6、图7和图8所示，钻孔装置4由第二安装台41、竖直钻孔组件、水平钻孔组件和第二固定机构44组成。其中第二安装台41固定连接机架1；所述竖直钻孔组件设于第二安装台41上，用于对工件进行竖直孔加工；所述水平钻孔组件设于第二安装台41上，用于对工件进行水平孔加工；所述第二固定机构44设于机架1上，用于固定工件进行孔加工。第二固定机构44结构设置为与第一固定机构599相同。

如图6和图7所示，所述竖直钻孔组件包括第三安装台42，所述第三安装台42可上下滑动连接在第二安装台41上，第三安装台42通过电机控制与第二安装台41的滑动；第三安装台42上竖直设置至少一把第一钻刀45，并设有第四驱动机构，所述第四驱动机构与第一钻刀45传动连接，以用于驱动第一钻刀45旋转。所述水平钻孔组件包括第四安装台43，所述第四安装台43可滑动连接在第二安装台41上，第四安装台43通过电机控制与第二安装台41的滑动；第四安装台43上水平设置至少一把第二钻刀46，并设有第五驱动机构，所述第五驱动机构与第二钻刀46传动连接，以驱动第二钻刀46旋转。

如图1和图2所示，所述送料装置由用于调整工件方向的导向机构和连接导向机构的输出端以用于将工件导至预定位置并固定的定位机构组成。如图所示，所述导向机构设置为振动盘2。如图1、图2、图10和图11所示，所述定位机构包括定位部22和滑轨21，所述定位部22设于机架1上，定位部22上设有限位块23；所述限位块23可滑动连接定位部22，限位块23上设有用于固定单个工件的凹腔；所述滑轨21一端连接振动盘2的输出端，另一端连接定位部，通过自身斜坡将工件从振动盘2导入限位块上的凹腔。送料装置工作时，工件由振动盘2调整方向后输出，经滑轨21的导滑作用，在自身重力和振动盘2的输出挤压力的作用下，滑入限位块23的凹腔内。在取工件时，限位块23侧滑使凹腔与滑轨21相互错位，限位块23将抵住滑轨21的下端出口，工件取出后再回复原位，使滑轨21内的工件再次滑入限位块23的凹腔内。如此设计，可使工件有序的取出，不会在取出工件时，因相互的挤压力而带动滑轨21内的工件，使之错位。

如图1和图8所示，所述输送装置包括：导轨3，所述导轨3设于机架1上；夹持机构，所述夹持机构可滑动连接导轨3，设有至少一个夹持臂31，用于将工件从送料装置取出输送至钻孔装置4和车工装置5，以实现工件依次完成钻孔加工和车加工。为了提高生产效率，本实施例具体设置三个夹持臂31，三个夹持臂31在夹持机构于导轨3上上下、左右移动时同步完成将定位机构上的工件取出至钻孔装置4、将钻孔装置4上的工件取出至车工装置5、将车工装置5上加工完成的工件取出。

如图8所示，本实施例于机架1上设置一卸料板，以用于将车工装置5上取出的工件导出机床。

本实施例的一种车钻一体机床，通过第一固定机构599固定工件，使车工组件旋转车刀54来对工件进行车加工，同时通过进给机构实现车刀54的轴向进给和径向进给，改进了传统的固定刀具、旋转工件的加工方式，使加工尺寸更精确。将送料装置、车工装置5、钻孔装置4和输送装置结合设置于同一机架1上，实现工件的流水线加工，极大地提高了生产效率。

实施例2

如图12和图13所示，本实施例以实施例1为主体，不同之处在于，本实施例的车刀54包括刀架542及安装于刀架542一端的刀具541，所述刀架542通过枢轴556枢接在转轴53上，刀架542与转轴53之间设有复位弹簧555，所述刀架542内侧与转轴53外表面对应设置安装复位弹簧555的凹槽，所述复位弹簧555一端抵靠在刀架542内端面，另一端抵靠转轴53；所述车刀54的楔形面上安装有滚轮544，所述滚轮544与调节轴套56的斜面滚动接触；所述调节轴套56向车刀54外端移动时，通过斜面挤压车刀54上的滚轮544，使刀架542绕枢轴556转动并挤压复位弹簧555，以实现车刀54的径向进给。在调节轴套56反向移动时，车刀54在复位弹簧555的作用下向外运动，使刀具541远离轴心。

本实施例的一种车钻一体机床，通过调节轴套56的限位和复位弹簧555的外张力配合，实现车刀54的径向进给控制，对刀架542材料的要求低，生产成本低，经济性高，并且径向进给量大于实施例1中的设计方式。

实施例3

本实施例以实施例1为主体，不同之处在于，本实施例的刀架542内侧与转轴53外表面对应设置安装复位弹簧555的凹槽，所述复位弹簧555一端抵靠在刀架542内端面，另一端抵靠转轴53。调节轴套56向车刀54外端移动时，通过斜面挤压车刀54上的滚轮544，使力臂543发生形变并挤压复位弹簧555，以实现车刀54的径向进给。在调节轴套56反向移动时，车刀54在复位弹簧555和力臂543的双重作用下回复原位，使刀具541远离轴心。本实施例的一种车钻一体机床，通过调节轴套56的挤压、力臂543的形变和复位弹簧555的张力配合，实现车刀54的径向进给控制，在调节轴套56向车刀54外端部移动时，由于复位弹簧555的设计，可减小车刀54的受力，因此可降低自身的强度要求；同时复位弹簧555的张力部分由车刀54承受，间接地减小了对调节轴套56的压力，减缓了车刀54和调节轴套56之间的磨损，有益于使用寿命的延长。

上述实施例只是本发明的优选方案，本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内 。