卧式后排屑辊雕机的制作方法

技术领域：

本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种卧式后排屑辊雕机。

背景技术：
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辊雕机是一种用于对圆柱类零件进行表面纹理精密雕刻的设备，取代了传统的氧化、腐蚀或手工雕刻工艺，大大提高了雕刻精度和雕刻效率，常见的辊雕机为立式辊雕机。

对于加工大直径的花辊，若采用常规的立式辊雕机，主轴的位置势必需要设计得很高，整个机床的中心将会过高，容易导致倾覆，机床稳定性和安全性较差；为了调整重心，需要加大、加重机床底部，占用空间大，且较为浪费；另外，由于花辊直径过大，人员在上料以及加工途中进行换刀等操作非常不方便，容易产生安全问题。

此外，现有的辊雕机，辊雕加工完成后，需要手动对加工后产生的铁屑进行清理，即采用气吹、清扫等方式处理铁屑，清理过程易造成铁屑飞溅、安全性差；且清理繁琐、效率低下、清理不干净；需定期清理，费时费力。

技术实现要素：
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针对上述问题，本发明提出了一种机床稳定性好、结构合理、安全便利、具有自动排屑功能且维护方便、适用于大直径花辊加工的卧式后排屑辊雕机。

本发明是通过如下技术方案实现的：该卧式后排屑辊雕机包括床身、转台组件、尾座组件、横向移动座和辊雕主轴刀具组件，所述床身呈敞开式阶梯状，具有工件夹持部和主轴导轨部，所述主轴导轨部高于所述工件夹持部，所述工件夹持部和主轴导轨部通过连接曲面过渡。

其中，转台和尾座组件共同配合用于夹持待加工零件，所述工件夹持部上具有两条平行设置的尾座导轨，所述尾座组件设置于所述尾座导轨上并能沿所述尾座导轨移动，所述转台组件设置于所述工件夹持部一端且与所述尾座组件对应设置，所述转台组件包括转台和转台驱动件，所述转台驱动件可驱动所述转台转动。

为了实现对大直径花辊零件的表面雕刻加工，提高设备结构合理性和稳定性，同时提高操作的安全性和便利性，该辊雕机为卧式结构，即用于加工的辊雕主轴刀具组件设置在装夹后的花辊零件的侧面。

为了实现辊雕主轴刀具组件在水平面内相对于零件轴向和径向的移动，所述横向移动座通过横向导轨组件设置于所述主轴导轨部上平面，并能沿所述床身长度方向移动，所述辊雕主轴刀具组件通过纵向导轨组件设置于所述横向移动座上，并能在水平面内沿垂直于所述床身长度方向移动。

进一步的，所述横向导轨组件包括设置在所述主轴导轨部上平面的两条平行于所述尾座导轨的横向移动导轨、连接在所述横向移动座下平面与所述横向移动导轨对应的横向移动滑块、以及横向滑块驱动装置，所述横向移动滑块套设在所述横向移动导轨上并能在所述横向滑块驱动装置的驱动下带动所述横向移动座沿所述横向移动导轨移动，所述纵向导轨组件包括设置在所述辊雕主轴刀具组件下平面的两条垂直于所述横向移动导轨的纵向移动导轨、连接在所述横向移动座上平面与所述纵向移动导轨对应的纵向移动滑块、以及纵向滑块驱动装置，所述纵向移动导轨设置在所述纵向移动滑块内并能在所述纵向滑块驱动装置驱动下带动所述辊雕主轴刀具组件在所述纵向移动滑块内移动。

进一步的，所述辊雕主轴刀具组件包括刀具安装座和安装在所述刀具安装座内的刀具。

为了实现辊雕机的自动排屑功能，提高设备安全性和便利性，该卧式后排屑辊雕机还包括自动排屑机构，所述自动排屑机构设置在所述床身靠近所述工件夹持部一侧，便于维护和清理。

进一步的，所述自动排屑机构包括排屑槽、设置在所述排屑槽内的铁屑传送装置、铁屑传送驱动装置和铁屑回收箱。

进一步的，所述排屑槽包括水平排屑槽和倾斜上移排屑槽，所述铁屑传送装置上具有格栅，格珊用于卡住铁屑，进行传送。

为了配合自动排屑机构实现自动排屑功能，便于加工铁屑滑落，提高铁屑清理效果，保证设备的清洁度，所述床身的工件夹持部的中间段呈坡体结构，具有向所述自动排屑机构倾斜向下的导向斜坡面，所述导向斜坡面与所述连接曲面相切。

为了提高床身强度，所述尾座导轨下方与所述导向斜坡面之间沿所述尾座导轨延伸方向设有横向支撑板，为了配合导向斜坡面使用，供铁屑通过、落入自动排屑机构，所述横向支撑板下侧对应贯穿开设有若干排屑孔，所述横向支撑板远离所述自动排屑机构一侧面与所述导向斜坡面之间垂直于所述横向支撑板设有若干纵向支撑板。为了便于铁屑排出，防止铁屑堆积，所述纵向支撑板两侧与所述导向斜坡面间通过凹圆弧曲面过渡，所述凹圆弧曲面延伸至所述排屑孔两端，加工中产生的铁屑可顺着斜坡下滑，直接进入自动排屑机构中。

为了提高尾座定位精度和定位便利性，所述尾座组件包括从上至下依次设置的尾座、尾座垫块、尾座加高块和尾座定位板，所述尾座上具有顶尖，所述尾座定位板下平面两侧具有定位板定位斜边，即所述尾座定位板下端呈v型，所述尾座导轨内侧具有与所述定位板定位斜边吻合的导轨定位斜边，所述尾座组件沿所述尾座导轨移动时所述定位板定位斜边与所述导轨定位斜边始终面贴合，所述尾座加高块下平面与所述尾座导轨上平面贴合。

为了便于调节尾座高度，以适应不同尺寸的零件夹持，提高设备通用性，所述尾座垫块上平面沿所述尾座导轨方向具有坡度，所述尾座垫块上平面具有限位凸台，所述尾座下平面开设有与所述限位凸台对应的限位槽，所述尾座通过所述限位槽设置在所述限位凸台上并能沿所述限位凸台在所述尾座垫块上平面移动，从而调节所述尾座高度。

为了对辊雕刀具进行喷淋冷却、提高刀具使用寿命，同时帮助断屑、提高加工质量，该卧式后排屑辊雕机还包括冷却液循环装置，所述冷却液循环装置设置在所述自动排屑机构旁，通过管路与所述辊雕主轴刀具组件连通。

为了防止铁屑、切削液等飞溅，所述横向移动座上连接有挡板，所述挡板可随所述横向移动座一起移动。

本发明的有益效果是：该卧式后排屑辊雕机，通过设计敞开式阶梯形床身结构，以及卧式主轴结构，即辊雕主轴设置在花辊零件的侧面，实现了大直径花辊零件的加工，突破了以往辊雕机操作高度受限的瓶颈，大大提高了设备结构合理性和稳定性，同时提高了加工、测量、换刀等操作的安全性和便利性；在床身侧边设计自动排屑机构，配合具有铁屑导向结构的镂空床身使用，实现了辊雕机的自动排屑功能；将自动排屑机构设计在床身侧面，没有其它零件的阻挡，有利于后期自动排屑机构的检修和维护；通过设计下端呈v型的尾座定位板，配合带定位斜边的尾座导轨使用，提高了尾座的定位精度和便利性；另外，该卧式后排屑辊雕机，床身强度和稳定性高，加工精度高，通用性强，结构紧凑，占用空间小。

附图说明：

图1和图2为本发明的卧式后排屑辊雕机隐去挡板后的结构示意图；

图3为本发明的卧式后排屑辊雕机的结构示意图；

图4为图2的a处局部放大图；

图5为图2的b处局部放大图；

图6为本发明的卧式后排屑辊雕机的辊雕主轴刀具组件处的局部放大图；

图7为本发明的卧式后排屑辊雕机的装夹工件后的加工状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-3所示的一种卧式后排屑辊雕机，包括床身1、转台组件2、尾座组件3、横向移动座4、辊雕主轴刀具组件5、自动排屑机构8和冷却液循环装置9，所述床身1呈敞开式阶梯状，具有工件夹持部11和主轴导轨部12，所述主轴导轨部12高于所述工件夹持部11，所述工件夹持部11和主轴导轨部12通过连接曲面13过渡，所述横向移动座4上连接有挡板41，所述挡板41可随所述横向移动座4一起移动。

所述工件夹持部11上具有两条平行设置的尾座导轨111，所述尾座组件3设置于所述尾座导轨111上并能沿所述尾座导轨111移动，所述转台组件2设置于所述工件夹持部11一端且与所述尾座组件3对应设置，所述转台组件2包括转台21和转台驱动件22，所述转台驱动件22可驱动所述转台21转动。

所述自动排屑机构8设置在所述床身1靠近所述工件夹持部11一侧，包括排屑槽81、设置在所述排屑槽81内的铁屑传送装置82、铁屑传送驱动装置83和铁屑回收箱84，所述排屑槽81包括水平排屑槽811和倾斜上移排屑槽812，所述铁屑传送装置82上具有格栅821。

所述冷却液循环装置9设置在所述自动排屑机构8旁，通过管路与所述辊雕主轴刀具组件5连通。

如图5所示，所述尾座组件3包括从上至下依次设置的尾座31、尾座垫块32、尾座加高块33和尾座定位板34，所述尾座31上具有顶尖311，所述尾座定位板34下平面两侧具有定位板定位斜边341，所述尾座导轨111内侧具有与所述定位板定位斜边341吻合的导轨定位斜边1111，所述尾座组件3沿所述尾座导轨111移动时，所述定位板定位斜边341与所述导轨定位斜边1111始终面贴合，所述尾座加高块33下平面与所述尾座导轨111上平面贴合。

所述尾座垫块32上平面沿所述尾座导轨111方向具有坡度，所述尾座垫块32上平面具有限位凸台321，所述尾座31下平面开设有与所述限位凸台321对应的限位槽312，所述尾座31通过所述限位槽312设置在所述限位凸台321上并能沿所述限位凸台321在所述尾座垫块32上平面移动，从而调节所述尾座31高度。

如图6所示，所述横向移动座4通过横向导轨组件6设置于所述主轴导轨部12上平面，所述横向导轨组件6包括设置在所述主轴导轨部12上平面的两条平行于所述尾座导轨111的横向移动导轨61、连接在所述横向移动座4下平面与所述横向移动导轨61对应的横向移动滑块62、以及横向滑块驱动装置63，所述横向移动滑块62套设在所述横向移动导轨61上并能在所述横向滑块驱动装置63驱动下带动所述横向移动座4沿所述横向移动导轨61移动，从而带动横向移动座4沿床身1长度方向移动。

所述辊雕主轴刀具组件5包括刀具安装座52和安装在所述刀具安装座52内的刀具51，所述辊雕主轴刀具组件5通过纵向导轨组件7设置于所述横向移动座4上，所述纵向导轨组件7包括设置在所述辊雕主轴刀具组件5下平面的两条垂直于所述横向移动导轨61的纵向移动导轨71、连接在所述横向移动座4上平面与所述纵向移动导轨71对应的纵向移动滑块72、以及纵向滑块驱动装置73，所述纵向移动导轨71设置在所述纵向移动滑块72内并能在所述纵向滑块驱动装置73驱动下带动所述辊雕主轴刀具组件5在所述纵向移动滑块72内移动，从而带动辊雕主轴刀具组件5在水平面内沿垂直于所述床身1长度方向移动。

如图1和图4所示，所述床身1的工件夹持部11的中间段呈坡体结构，具有向所述自动排屑机构8倾斜向下的导向斜坡面112，所述导向斜坡面112与所述连接曲面13相切，所述尾座导轨111下方与所述导向斜坡面112之间沿所述尾座导轨111延伸方向设有横向支撑板14，所述横向支撑板14下侧对应贯穿开设有若干排屑孔141，所述横向支撑板14远离所述自动排屑机构8一侧面与所述导向斜坡面112之间垂直于所述横向支撑板14设有若干纵向支撑板15，所述纵向支撑板15两侧与所述导向斜坡面112之间通过凹圆弧曲面16过渡，所述凹圆弧曲面16延伸至所述排屑孔141两端。

该卧式后排屑辊雕机主要用于对大直径花辊零件进行加工，进行辊雕作业加工时，如图7所示，首先根据零件型号将尾座31沿着尾座垫块32上的限位凸台321，调节至合适的高度，将零件10装夹在转台21上，移动尾座组件3，至顶尖311顶住零件，然后开始进行辊雕加工，具体为，转台驱动件22驱动转台21带动零件10转动，横向移动座4在横向滑块驱动装置63驱动下带着辊雕主轴刀具组件5沿横向移动导轨61移动至加工起始位置，辊雕主轴刀具组件5在纵向滑块驱动装置73作用下移动至零件10表面，开始对零件进行辊雕加工，辊雕主轴刀具组件5边加工边沿着零件轴向移动。

在加工过程中，冷却液循环装置9将冷却液通过软管加压输送至辊雕主轴刀具组件5处，对刀具51进行喷淋冷却，同时帮助断屑，不断产生的铁屑顺着倾斜向下的连接曲面13和导向斜坡面112下移，通过排屑孔141落入自动排屑机构8内，铁屑传送驱动装置83驱动铁屑传送装置82移动，从而将铁屑传送装置82上的铁屑传送至铁屑回收箱84内，可随时保证辊雕机的清洁度。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“侧”、“端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“设有”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。