一种自动化轴件加工设备的制作方法

本发明涉及轴类零件加工领域，特别涉及一种自动化轴件加工设备。

背景技术：

轴，支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般轴为金属圆杆状，各段可以有不同的直径，形成阶梯轴。

现有一种主轴包括左轴部、中轴部以及右轴部，且左轴部与中轴部之间设置有连接轴部一，中轴部与右轴部之间设置有连接轴部二，并且其中轴部的直径均小于连接轴部一和连接轴部二；当需要加工该主轴时，需要将轴件夹装于车床上后加工左轴部以及连接轴部一，而后将左轴部夹装于车床上后加工右轴部以及连接轴部二，最后将轴件转移至铣打机上加工中轴部。

如上述公开技术中，在加工该主轴时，需要三次通过改变轴件的夹装位置，实现对轴件的完全加工，装夹轴件的过程需要耗费大量的时间造成了加工效率的降低，存在待改进的不足之处。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动化轴件加工设备，中驱主轴夹持于轴件的中间端并带动轴件的转动，并且同时铣打轴件两端，再通过电主轴自动夹取轴件，再加工轴件的中间段，减少了轴件装夹次数，提升加工效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动化轴件加工设备，包括用于加工轴件两端的铣打机构，所述铣打机构包括机架以及沿水平方向依次设置于机架上的左刀塔、用于定位并驱动轴件转动的中驱动主轴以及右刀塔，还包括驱动左刀塔或右刀塔进刀或退刀的驱动组件；

所述驱动组件包括沿水平方向设置于机架上的限位轨、滑动设置于限位轨上的滑移座以及用于固定左刀塔或右刀塔的安装板,所述安装板沿竖直方向滑移设置，所述机架上设置有用于驱动滑移座移动的动力组件一，所述滑移座上设置有用于驱动安装板移动的动力组件二。

通过采用上述技术方案，在机架上依次设置有左刀塔、中驱主轴以及右刀塔，将轴件插接固定于中驱主轴中，中驱主轴夹持固定轴件的中间段，并通过中驱主轴带动轴件绕其轴线转动，而后通过驱动组件中动力组件一和动力组件二带动左刀塔与右刀塔移动，同时对轴件的两端进行车削加工，并且左刀塔能够同时对轴件的左端铣打出顶针孔，通过一次夹装轴件，完成两端的车削以及顶针孔的铣打，提升了轴件的加工效率，并且轴件两端同时加工，两端加工的基准完全相同，提升了两端加工后的同轴度，进而提升了轴件加工后的加工精度。

本发明进一步设置为：所述机架上且位于右刀塔的右侧设置有车削机构，所述车削机构包括车削刀塔以及用于定位轴件的定位机构，所述机架与所述车削刀塔之间设置有所述驱动组件；

所述定位机构包括限定轴件两端的电主轴以及尾座，所述机架上且位于电主轴和中驱主轴之间设置有轨道，所述电主轴滑动设置于轨道上，所述尾座伸缩滑动设置于机架上。

通过采用上述技术方案，在完成两端的车削后，电主轴在固定的轨道上滑动，直至轴件的一端插接于电主轴中，且电主轴夹持固定轴件的右端，中驱主轴松开对轴件的夹持，电主轴再次滑动将轴件抽出，电主轴移动经过尾座，尾座伸出至顶针与顶针孔对齐，而后电主轴再次移动使得尾座抵接限定轴件的左端，再通过电主轴带动轴件绕其轴线转动，并通过驱动组件控制车削刀塔移动加工轴件的中间段，进而解决了需要更换多台车床加工轴件的问题，进一步提升了轴件完整加工效率的目的。

本发明进一步设置为：所述机架上开设有垂直于轨道长度发方向的滑槽，所述尾座包括滑动嵌设于滑槽中的限位座以及用于抵接轴件的顶针，所述顶针沿轴件的轴线方向伸缩设置于限位座中。

通过采用上述技术方案，尾座中限位座嵌设于滑槽中，滑槽限定了限位座的滑移方向，限位座滑动至顶针与轴件的顶针孔对齐，而后顶针伸出抵接于顶针孔中，顶针体积和重量均小于电主轴，顶针的移动速度和消耗的动能均小于电主轴，提升了对轴件的定位速度，进而提升轴件整体的加工效率。

本发明进一步设置为：所述轨道包括设置于底座上的导轨座以及一对设置于导轨座上的导轨，所述导轨上设置有用于支撑电主轴的支撑板，所述导轨座上且位于导轨之间设置有螺杆，所述支撑板的下端设置有螺纹套设于螺杆上的连接块，所述导轨座上设置有驱动螺杆转动的电机三。

通过采用上述技术方案，轨道包括底座，并且支撑板架设于底座上平行设置的导轨上，提升支撑板在轨道上滑动的稳定性，启动电机三，螺杆转动带动支撑板下端的连接块移动，连接块沿螺杆的轴线方向移动，进而实现带动支撑板上电主轴的移动，加快电主轴的移动效率，进而提升电主轴夹取轴件的稳定性以及轴件整体加工的效率。

本发明进一步设置为：所述机架上设置有支架一与支架二，所述动力组件一包括沿水平方向延伸设置的丝杠一以及设置于丝杠一一端的电机一，所述丝杠一两端分别转动设置于支架一和支架二上，且所述电机一固定于支架一上，所述滑移座上固定有螺纹套设于丝杠上的传动块一。

通过采用上述技术方案，支架一和支架二固定于机架上，实现对丝杠一的稳定支撑，启动电机一，丝杠一转动，滑移座上的传送块一与丝杠一之间螺纹配合，使得传动块一带动滑移座在水平方向的移动，进而控制对轴件的轴线方向的车削长度以及对轴件顶针孔的铣打深度。

本发明进一步设置为：所述滑移座上沿竖直方向开设有滑道，所述安装板上固定有滑移嵌设于滑道中的传动块二，所述动力组件二包括沿竖直方向设置于滑道中的丝杠二以及固定于滑移座上端的驱动丝杠二转动的电机二，所述传动块二螺纹套设于丝杠二上。

通过采用上述技术方案，安装板中的传动块二滑动嵌设于滑道中，电机二固定于滑移座的上端，启动电机二，带动丝杠二转动，进而驱动传动块二带动安装沿竖直方向滑动，实现控制对轴件径向的切削深度。

本发明进一步设置为：还包括按照加工轴件的工序设置有储放并将定长的轴件逐一顶出的供料机构、传输轴件的输送机构、将轴件转移至中驱主轴的上料机构；

所述上料机构包括设置于机架上的升降架、承接轴件的接料斗以及推动轴件进入中驱主轴的推动气缸，所述升降架支撑推动气缸与接料斗竖直升降；

所述输送机构包括输送架、设置于输送架上的输送料道以及设置输送架上传送带，所述输送料道与接料斗之间设置有引导板，所述输送机架上设置有用于推动轴件沿引导板滚动的推料机构。

通过采用上述技术方案，供料机构将轴件推送于输送机构上，而后输送机构中传送带带动轴件在输送料道中移动，当轴件移动至输送料道的末端，推动机构推动料滚落至引导板上，轴件沿引导板滚动至上料机构的接料斗中，最后通过上料机构中升降架抬升接料斗以及推动气缸，推动气缸推动轴件插接于中驱主轴中，中驱主轴夹持固定轴件，进而实现对轴件的自动化的上料过程，提升轴件的上料效率。

本发明进一步设置为：所述引导板包括铰接于接料斗上的第一支板以及铰接于输送料道上的第二支板，所述第一支板与第二支板之间抵接贴合设置，所述第一支板宽度方向的两侧设置有挡板一，所述第二支板宽度方向两端设置挡板二，所述挡板一延伸有耳板，所述耳板抵接于挡板二之间相背的一侧，所述耳板与挡板二之间设置有铰接轴。

通过采用上述技术方案，耳板的铰接轴线位于第一支板和第二支板的上方，使得第一支板和第二支板能够转动至上端平齐抵接，使得轴件能够稳定的从第二支板上滚动至第一支板上，且挡板一和挡板二避免轴件从引导板上掉落，进而稳定的滚动至接料斗中，提升上料的稳定性。

本发明进一步设置为：所述供料机构包括立架、储料斗、阻挡于储料斗末端的端板以及顶料组件；所述储料斗的内腔倾斜设置并在其内固定有隔板，所述隔板的底端与储料斗的内腔底部设置有仅供一根轴件通过的间隔，所述顶料组件包括滑移嵌设于出料斗与端板之间的顶料板、铰接于顶料板的顶料杆、铰接于顶料杆的一端的摆杆以及带动摆杆以另一端为圆心转动的驱动电机，其中摆杆的转动平面和顶料杆的摆动平面均平行于顶料板。

通过采用上述技术方案，隔板将储料斗分为两部分，一部分为轴件堆叠的区域，一部分为轴件平铺的区域，由此保证落入顶料板的顶部的轴件只有一根；其顶出方式为，电机带动摆杆转动，顶杆随摆杆的端部转动，并由此带动顶料板周期性的上下移动，以此实现逐一的将轴件顶出。

本发明进一步设置为：所述输送架上且位于传送带远离顶料组件一侧设置有阻挡轴件的限位板，所述输送料道上靠近顶料组件的一端向远离传送带方向延伸有引导轴件的纠偏板。

通过采用上述技术方案，当轴件从供料机构上滚落时，限位板阻挡轴件通过，使得轴件稳定的滚落于传送带上，并在输送料道靠近顶料组件的一端向远离传送带方向延伸有引导轴件的纠偏板；当轴件倾斜落于传送带上时，传送带带动轴件移动，轴件抵接于纠偏板，纠偏板引导轴件转动并稳定的进入输送料道。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、铣打组件对轴件的两端同时进行加工，提升了轴件的加工效率以及同轴度；

2、电主轴移动将轴件抽出的同时实现对轴件的定位固定，而后通过车削刀塔对轴件的中间段进行加工，提升了轴件的加工效率。

附图说明

图1是实施例中的总装机构示意图；

图2是供料机构的爆炸结构示意图；

图3是顶料机构的结构示意图；

图4是图2中在a处的放大示意图，用于体现输送机构与供料机构连接结构；

图5是图2中在b处的放大示意图，用于体现输送机构结构；

图6是图1中在c处的放大示意图，用于体现输送机构与上料机构的连接机构示意图；

图7是用于体现引导板结构的示意图；

图8是用于体现驱动组件结构的示意图；

图9是用于体现铣打机构与卸料总成结构的示意图。

附图标记：1、机架；11、支架一；12、支架二；13、限位轨；2、供料机构；21、立架；22、储料斗；221、架体；222、底板；223、凸块；224、第二调节杆；225、斗部；226、侧板；23、端板；24、隔板；25、桥部；26、滑轨；27、滑座；28、固定块；3、顶料组件；31、顶料板；32、顶料杆；33、摆杆；34、驱动电机；35、安装孔；4、输送机构；41、输送架；42、传送带；43、输送料道；44、限位板；45、纠偏板；46、抵接板；5、引导板；51、第一支板；511、挡板一；52、第二支板；521、挡板二；53、耳板；6、推料机构；61、推料气缸；62、推板；7、上料机构；71、升降架；72、接料斗；73、推动气缸；8、铣打机构；81、左刀塔；82、右刀塔；83、中驱主轴；9、驱动组件；91、丝杠一；92、电机一；93、滑移座；931、传动块一；932、滑道；94、丝杠二；95、电机二；96、安装板；961、传动块二；15、车削机构；16、车削刀塔；17、尾座；171、限位座；172、顶针；18、电主轴；19、轨道；191、导轨座；192、导轨；193、螺杆；194、电机三；195、支撑板；196、连接块；20、卸料总成；201、卸料夹爪；202、卸料滑道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种自动化轴件加工设备，包括铣打机构8以及车削机构15，还包括与铣打机构8连接的上料总成以及与车削机构15连接的卸料总成20；上料总成将轴件运送至铣打机构8中，铣打机构8对轴件的两端同时车削，并对轴件远离车削机构15的一端铣打顶针孔，而后将轴件转移至车削机构15中，对轴件中段进行加工，最后通过卸料总成20将轴件从车削机构15中取出，实现对轴件的完整的加工。

如图1和图2所示，上料总成包括供料机构2、将轴件转移至中驱主轴83的上料机构7以及连接于供料机构2和上料机构7之间的输送机构4，供料机构2将轴件推送于输送机构4上，而后输送机构4将轴件转运至上料机构7，最后通过上料机构7抬升轴件并推动轴件固定于铣打机构8中。

如图3和图4所示，供料机构2包括立架21、储料斗22、阻挡于储料斗22末端的端板23以及顶料组件3；储料斗22的内腔倾斜设置并在其内固定有隔板24，隔板24的底端与储料斗22的内腔底部设置有仅供一根轴件通过的间隔，顶料组件3将轴件逐一顶出储料斗22的容腔至端板23的顶部，端板23的顶部设置有延伸至输送机构4的桥部25，可以引导轴件滚落至输送机构4内。

如图3和图4所示，其中顶料组件3包括滑移嵌设于储料斗22与端板23之间的顶料板31、铰接于顶料板31的顶料杆32、铰接于顶料杆32的一端的摆杆33以及带动摆杆33以另一端为圆心转动的驱动电机34，其中摆杆33的转动平面和顶料杆32的摆动平面均平行于顶料板31，驱动电机34转动传递至顶料板31将呈现为周期性的上下运动。

如图3和图4所示，立架21的顶部设置有滑轨26、滑移连接于滑轨26上的滑座27、固定于顶架的固定块28以及转动连接于滑座27并螺纹连接于固定块28的第一调节杆，储料斗22和端板23均固定于滑座27上，顶料板31的表面上穿设有多个安装孔35。

如图3和图4所示，储料斗22包括固定于滑座27的架体221、固定于的架体221上的底板222和侧板226、架设于底板222上的斗部225；其中斗部225夹持于侧板226之间，斗部225的底部设置有凸块223，凸块223上可转动的穿设有与底板222螺纹连接的第二调节杆224。在调节出料斗与端板23的间距后，可以通过安装孔35增加或减少板，以改变顶料板31的顶部厚度。

如图1和图4所示，输送机构4包括输送架41、输送料道43以及设置于输送料道43中的传送带42，在输送架41上且位于传送带42远离顶料组件3一侧设置有阻挡轴件的限位板44，当轴件从桥部25滚落时，限位板44阻挡轴件通过，使得轴件稳定的滚落于传送带42上，并在输送料道43靠近顶料组件3的一端向远离传送带42方向延伸有引导轴件的纠偏板45（结合图5所示）；当轴件倾斜落于传送带42上时，传送带42带动轴件移动，轴件抵接于纠偏板45，纠偏板45引导轴件转动并稳定的进入输送料道43中。

结合图6所示，在输送架41上且位于输送料道43的末端设置有抵接板46，在输送料道43与抵接板46之间留有大于一个轴件长都且小于两个轴件长度的间隔，轴件在传送带42上移动至抵触于抵接板46上，并在输送架41上且位于输送料道43远离上料机构7一侧的间隔处设置有推料机构6，推料机构6包括推料气缸61以及固定于推料气缸61伸缩端的推板62，并靠近上料机构7一侧的间隔出设置有与上料机构7连接的引导板5，推料气缸61驱动推板62推动轴件掉落至引导板5上，轴件沿引导板5倾斜方向滚落至上料机构7上。

如图6所示，上料机构7包括升降架71、设置于升降架71上的接料斗72以及推动气缸73，轴件掉落至接料斗72中，升降架71抬升接料斗72，使得轴件与中驱主轴83中心平齐，而后推动气缸73推动轴件固定于铣打机构8中，实现完整的上料过程。

如图7所示，其中引导板5包括铰接于接料斗72上的第一支板51以及铰接于输送料道43上的第二支板52，第一支板51与第二支板52之间抵接贴合设置，第一支板51宽度方向的两侧设置有挡板一511，第二支板52宽度方向两端设置挡板二521，挡板一511延伸有耳板53，耳板53抵接于挡板二521之间相背的一侧，耳板53与挡板二521之间设置有铰接轴；耳板53的铰接轴线位于第一支板51和第二支板52的上方，使得第一支板51和第二支板52能够转动至上端平齐抵接，使得轴件能够稳定的从第二支板52上滚动至第一支板51上，且挡板一511和挡板二521避免轴件从引导板5上掉落，进而稳定的滚动至接料斗72中，提升上料的稳定性。

如图1所示，铣打机构8包括机架1以及沿水平方向依次设置于机架1上的左刀塔81、用于定位并驱动轴件转动的中驱动主轴以及右刀塔82，还包括驱动左刀塔81和右刀塔82进刀或退刀的驱动组件9，驱动组件9包括沿水平方向设置于机架1上的限位轨13、滑动设置于限位轨13上的滑移座93以及用于固定左刀塔81或右刀塔82的安装板96,安装板96沿竖直方向滑移设置，机架1上设置有用于驱动滑移座93移动的动力组件一，滑移座93上设置有用于驱动安装板96移动的动力组件二；动力组件一与动力组件二分别控制滑移座93和安装板96的移动，安装板96带动左刀塔81或右刀塔82在竖直方向升降，控制左刀塔81或右刀塔82在轴件径向的切削深度，滑移座93带动左刀塔81或右刀塔82水平方向的滑动，控制左刀塔81或右刀塔82在长度方向的切削长度，并通过控制左刀塔81更换刀具，对轴件的左端铣打出顶针孔，实现对轴件的两端快速的铣打与切削作业。

如图8所示，机架1上设置有支架一11与支架二12，动力组件一包括沿水平方向延伸设置的丝杠一91以及设置于丝杠一91一端的电机一92，丝杠一91两端分别转动设置于支架一11和支架二12上，且电机一92固定于支架一11上，滑移座93上固定有螺纹套设于丝杠一91上的传动块一931，电机一92驱动丝杠一91转动，进而使得传动块一931带动滑移座93在水平方向稳定的移动；且滑移座93上沿竖直方向开设有滑道932，安装板96上固定有滑移嵌设于滑道932中的传动块二961，动力组件二包括沿竖直方向设置于滑道932中的丝杠二94以及固定于滑移座93上端的驱动丝杠二94转动的电机二95，传动块二961螺纹套设于丝杠二94上，电机二95驱动丝杠二94转动，进而使得传送块二带动安装板96在竖直方向的升降。

如图1和图9所示，车削机构15包括车削刀塔16以及用于定位轴件的定位机构，机架1与车削刀塔16之间设置有驱动组件9，通过驱动组件9带动车削刀塔16对轴件的中间端进行加工；其中定位机构包括限定轴件两端的执行机构以及尾座17，其中执行机构包括夹取轴件并带动其转动的电主轴18以及驱动组件，在机架1上开设有垂直于轨道19长度发方向的滑槽，尾座17包括滑动嵌设于滑槽中的限位座171以及用于抵接轴件的顶针172，顶针172沿轴件的轴线方向伸缩设置于限位座171中，驱动组件包括设置在机架1上且位于电主轴18和中驱主轴83之间的轨道19，电主轴18滑动设置于轨道19上；当轴件的两端完成加工后，电主轴18沿轨道19滑动至夹取轴件的右端，再将轴件从中驱主轴83中抽出，而后尾座17伸出至尾座17上顶针172与顶针孔对齐，顶针172通过液压驱动伸出抵接于顶针孔中，电主轴18与顶针172限定了轴件的两端，实现轴件中间端的稳定的加工。

如图9所示，其中轨道19包括设置于底座上的导轨座191以及一对设置于导轨座191上的导轨192，导轨192上设置有用于支撑电主轴18的支撑板195，提升支撑板195在水平方向的滑动的稳定性，并导轨192座191上且位于导轨192之间设置有螺杆193，支撑板195的下端设置有螺纹套设于螺杆193上的连接块196，导轨192座191上设置有驱动螺杆193转动的电机三194；当电机三194驱动螺杆193转动时，使得连接块196沿螺杆193的长度方向移动，进而支撑板195带动电主轴18的移动。

如图9所示，卸料总成20包括设置于限位座171上的卸料夹爪201以及设置于机架1上的卸料滑道202，通过液压控制卸料夹爪201沿轴件的周向方向伸缩，在轴件中间段完成加工后，限位座171滑动至卸料夹爪201与轴件对齐，且卸料夹爪201伸出并夹持固定轴件，而后卸料夹爪201收缩将轴件从电主轴18中抽出，且限位座171收缩，使得卸料夹爪201与卸料滑道202入口对齐，卸料夹爪201再次伸出，将轴件推送至卸料滑道202入口，卸料夹爪201松开对轴件的夹持固定，轴件沿卸料滑道202滑动，完成卸料作业。

本实施例的工作原理是：

铣打机构8包括依次设置的左刀塔81、中驱主轴83以及右刀塔82，上料总成将轴件固定于中驱主轴83中，中驱主轴83带动轴件的转动，控制左刀塔81以及右刀塔82同时对轴件的两端进行加工，提升了轴件两端加工的效率以及同轴度，再通过电主轴18移动夹持轴件，并将轴件从中驱主轴83中抽出，且尾座17伸出且顶针172伸出抵接于轴件的顶针孔中，电主轴18带动轴件转动，并且车削刀塔16实现对轴件的中间段进行加工，提升轴件的整体的加工效率，最后通过卸料总成20将轴件从电主轴18中取下，实现完成的轴件加工流程。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。