一种机械配件制造用金属板少切削加工设备的制作方法

本发明涉及机械配件制造技术领域，具体为一种机械配件制造用金属板少切削加工设备。

背景技术：

少无切削加工是机械制造中用精确成形方法制造零件的工艺，也称少无切屑加工；传统的生产工艺最终多应用切削加工方法来制造有精确的尺寸和形状要求的零件，生产过程中坯料质量的30%以上变成切屑，这不仅浪费大量的材料和能源，而且占用大量的机床和人力，采用精确成形工艺，工件不需要或只需要少量切削加工即可成为机械零件，可大大节约材料、设备和人力，少无切削加工工艺包括精密锻造、冲压、精密铸造、粉末冶金、工程塑料的压塑和注塑等，型材改制，如型材、板材的焊接成形，有时也被归入少无切削加工。

现有技术在进行少切削加工时通常包括以下步骤；选料、断料、加热、锻压、热处理、切削、检验，此过程中断料尤为重要。

现今切断处理过程中的坯料中存在厚度不同的情况，如果不考虑坯料的厚度，都是理想中的标准件，那么每次断料的长度一致就能保证后续锻压成型后去除的废料最少，但是如果坯料比标准件薄，再切割和标准件一样的长度，那么后续锻压成型的件会不达标，造成锻件的直接报废，造成坯料的浪费，如果坯料比标准件厚，我们还切割和标准件一样的长度，那么后续锻压成型的件会达标，但是带来的废料相较于标准件会更多，造成了一定的坯料浪费，不符合国家倡导的无切屑加工。

基于此，本发明设计了一种机械配件制造用金属板少切削加工设备，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种机械配件制造用金属板少切削加工设备，以解决上述背景技术中提出的现今切断处理过程中的坯料中存在厚度不同的情况，如果不考虑坯料的厚度，都是理想中的标准件，那么每次断料的长度一致就能保证后续锻压成型后去除的废料最少，但是如果坯料比标准件薄，再切割和标准件一样的长度，那么后续锻压成型的件会不达标，造成锻件的直接报废，造成坯料的浪费，如果坯料比标准件厚，我们还切割和标准件一样的长度，那么后续锻压成型的件会达标，但是带来的废料相较于标准件会更多，造成了一定的坯料浪费的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机械配件制造用金属板少切削加工设备，包括工作台，所述工作台顶面设置有工件夹持机构，所述工件夹持机构上方设置有切割装置，所述切割装置的切割位置可移动，且切割装置一侧设有厚度比对单元，所述厚度比对单元用于识别标准件与待切割坯料之间的厚度，当标准件的厚度大于待切割坯料时，厚度比对单元驱动切割装置的切割位置左偏；当标准件的厚度小于待切割坯料时，厚度比对单元驱动切割装置的切割位置右偏；当标准件的厚度等于待切割坯料时，切割装置的切割位置不变。

作为本发明的进一步方案，所述工件夹持机构包括定夹持板和动夹持板，所述动夹持板上连接有水平驱动装置，所述水平驱动装置用于驱动动夹持板水平移动。

作为本发明的进一步方案，所述厚度比对单元包括标准件厚度检测板、切割件厚度检测板、t型板，所述标准件厚度检测板和切割件厚度检测板均滑动安装在工作台上，所述t型板转动连接有支撑板，所述支撑板与工作台滑动连接，所述标准件厚度检测板的高度大于切割件厚度检测板，所述标准件厚度检测板一侧滑动连接有安装板，所述安装板与切割件厚度检测板滑动装配，所述安装板上设置有拉动机构，所述拉动机构在检测出标准件与切割件之间厚度相同时，驱动t型板后移，保证切割装置切割位置不变，所述t型板上设有翻转驱动机构，所述翻转驱动机构在检测出标准件厚度小于切割件时，配合拉动机构驱使t型板向右翻转，所述t型板两侧均设有限位挡板。

作为本发明的进一步方案，所述拉动机构包括开设在切割件厚度检测板顶部的挤压斜面，所述挤压斜面与安装板侧面之间开设有容置口，所述容置口内滑动装配有楔形板，所述楔形板与容置口侧壁之间固定有弹簧，所述楔形板后侧还设有与容置口侧面滑动连接有齿条杆，所述齿条杆后侧错开设有齿轮，所述齿轮转动设置在工作台上，所述齿条杆向后移动时能与齿轮啮合，所述齿轮的转动轴上缠绕有牵引绳，所述牵引绳端部与t型板固定连接。

作为本发明的进一步方案，所述翻转驱动机构包括拉杆和设置在t型板与工作台铰接轴上的扭簧，所述扭簧保持t型板具有向左翻转的趋势，所述拉杆顶端铰接有移动耳，移动耳滑动连接在t型板右侧底面上，所述拉杆上还设置有滑槽，所述滑槽内滑动连接有端部与齿条杆固定连接的连接杆，所述t型板正上方设置有固定在切割装置上的下压杆。

作为本发明的进一步方案，所述切割装置滑动装配在工作台上，所述定夹持板后方设有固定在工作台上的第一定位板，所述第一定位板与定夹持板齐平，所述切割装置侧面固定连接有第二定位板，所述厚度比对单元也与切割装置固定装配。

作为本发明的进一步方案，所述水平驱动装置为气缸，所述气缸的输出轴与动夹持板固定连接。

作为本发明的进一步方案，所述切割装置包括竖直装配在工作台上的直线电机，所述直线电机连接有横臂，所述横臂顶端滑动连接有移动块，所述移动块两侧均设有用于其复位的复位机构；所述移动块转动连接有切割轮，所述切割轮连接有驱动其转动的电机。

作为本发明的进一步方案，所述切割装置侧边设置有驱动其左右移动的第一动力装置。

作为本发明的进一步方案，所述标准件厚度检测板顶部设置有驱动其上下移动的第二动力装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过在工作台上设置工件夹持机构、切割装置、厚度比对单元，工件夹持机构对待断料的坯件进行夹持，断料时，厚度比对单元对待断料的坯件与标准件进行比对，然后自动驱动切割装置移动位置，当标准件的厚度大于待切割坯料时，厚度比对单元驱动切割装置的切割位置左偏，使切割的长度大一点，使薄的坯料也能锻造出合格的锻件；当标准件的厚度小于待切割坯料时，厚度比对单元驱动切割装置的切割位置右偏，使切割的长度小一点，使锻造后的锻件相较于标准件锻压不会产生太多的废料；当标准件的厚度等于待切割坯料时，切割装置的切割位置不变，符合正常锻压需求。

2.本发明通过将切割装置滑动装配在工作台上，同时设置第一定位板、第二定位板，并将厚度比对单元也与切割装置固定装配，如此当我们需要根据不同规格的标准件进行断料时，只需要将不同规格的标准件放置到第一定位板、第二定位板之间，厚度比对单元也与切割装置就能智能地移动至合适位置，进而完成后续的断料，提高了设备的适用性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明右视图；

图3为本发明中横臂与移动块、移动块与切割轮以及移动块与下压杆之间的装配关系示意图；

图4为本发明中标准件厚度检测板、切割件厚度检测板、t型板、支撑板、安装板、齿条杆、齿轮、拉杆、滑槽和连接杆之间的位置关系和连接关系结构示意图；

图5为图4中a处的结构的放大图；

图6为本发明中拉杆、扭簧、移动耳、滑槽、t型板、支撑板、牵引绳和复位气弹簧之间的位置关系和连接关系结构示意图；

图7为本发明中齿条杆和齿轮的位置关系和连接关系结构示意图；

图8为本发明中t型板、限位挡板、移动耳、拉杆、扭簧、滑槽以及支撑板之间的位置关系和连接关系结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

工作台1、定夹持板200、动夹持板201、第一定位板202、第二定位板203、直线电机300、横臂301、移动块302、切割轮303、标准件厚度检测板400、切割件厚度检测板401、t型板402、支撑板403、安装板404、限位挡板405、气缸500、挤压斜面600、容置口601、楔形板602、弹簧603、齿条杆604、齿轮605、牵引绳606、复位气弹簧607、拉杆700、扭簧701、移动耳702、滑槽703、连接杆704、下压杆705。

具体实施方式

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种机械配件制造用金属板少切削加工设备，包括工作台1，所述工作台1顶面设置有工件夹持机构，所述工件夹持机构上方设置有切割装置，所述切割装置的切割位置可移动，且切割装置一侧设有厚度比对单元，所述厚度比对单元用于识别标准件与待切割坯料之间的厚度，当标准件的厚度大于待切割坯料时，厚度比对单元驱动切割装置的切割位置左偏；当标准件的厚度小于待切割坯料时，厚度比对单元驱动切割装置的切割位置右偏；当标准件的厚度等于待切割坯料时，切割装置的切割位置不变；

本方案中界定的标准件与待切割坯料之间的厚度的相同的认定为一个合理的误差区间，落在误差区间内，本方案均认为标准件与待切割坯料之间的厚度相同；

基于上述本方案在投入实际应用时，先取标准件一个用于判定待切割坯料应该应用何种切割方式，将待断料的坯件夹持在工件夹持机构上，断料时，厚度比对单元对待断料的坯件与标准件进行比对，然后驱动切割装置移动位置，当标准件的厚度大于待切割坯料时，厚度比对单元驱动切割装置的切割位置左偏，使切割出的待锻压件的体积大一点，使薄的坯料也能锻造出合格的锻件，不会因为薄的坯料切断的待锻压件在后续锻压成型后会不达标，造成锻件的直接报废，造成坯料的浪费；当标准件的厚度小于待切割坯料时，厚度比对单元驱动切割装置的切割位置右偏，使切割的待锻压件的体积小一点，使锻造后的锻件相较于标准件锻压不会产生太多的废料；当标准件的厚度等于待切割坯料时，切割装置的切割位置不变，符合正常锻压需求。

请参阅图1，所述工件夹持机构包括定夹持板200和动夹持板201，所述动夹持板201上连接有水平驱动装置，所述水平驱动装置用于驱动动夹持板201水平移动；所述水平驱动装置为气缸500，所述气缸500的输出轴与动夹持板201固定连接；正常夹持待切割坯料时，将待切割坯料放置在定夹持板200和动夹持板201之间，然后启动气缸500推动动夹持板201移动，使待切割坯料稳定夹持在定夹持板200和动夹持板201之间。

请参阅图1-7，所述厚度比对单元包括标准件厚度检测板400、切割件厚度检测板401、t型板402，所述标准件厚度检测板400和切割件厚度检测板401均滑动安装在工作台1上，所述t型板402转动连接有支撑板403，所述支撑板403与工作台1滑动连接，所述标准件厚度检测板400的高度大于切割件厚度检测板401，所述标准件厚度检测板400一侧滑动连接有安装板404，所述安装板404与切割件厚度检测板401滑动装配，所述安装板404上设置有拉动机构，所述拉动机构在检测出标准件与切割件之间厚度相同时，驱动t型板402后移，保证切割装置切割位置不变，所述t型板402上设有翻转驱动机构，所述翻转驱动机构在检测出标准件厚度小于切割件时，配合拉动机构驱使t型板402向右翻转，所述t型板402两侧均设有限位挡板405；所述拉动机构包括开设在切割件厚度检测板401顶部的挤压斜面600，所述挤压斜面600与安装板404侧面之间开设有容置口601，所述容置口601内滑动装配有楔形板602，所述楔形板602与容置口601侧壁之间固定有弹簧603，所述楔形板602后侧还设有与容置口601侧面滑动连接的齿条杆604，所述齿条杆604后侧错开设有齿轮605，所述齿轮605转动设置在工作台1上，所述齿条杆604向后移动时能与齿轮605啮合，所述齿轮605的转动轴上缠绕有牵引绳606，所述牵引绳606端部与t型板402固定连接，所述t型板402连接有复位气弹簧607；

所述翻转驱动机构包括拉杆700和设置在t型板402与支撑板403铰接轴上的扭簧701，所述扭簧701保持t型板402具有向左翻转的趋势，所述拉杆700顶端铰接有移动耳702，移动耳702滑动连接在t型板402右侧底面上，所述拉杆700上还设置有滑槽703，所述滑槽703内滑动连接有端部与齿条杆604固定连接的连接杆704，所述t型板402正上方设置有固定在切割装置上的下压杆705；所述标准件厚度检测板400顶部设置有驱动其上下移动的第二动力装置；所述切割装置包括竖直装配在工作台1上的直线电机300，所述直线电机300连接有横臂301，所述横臂301顶端滑动连接有移动块302，所述移动块302两侧均设有用于其复位的复位机构；所述移动块302转动连接有切割轮303，所述切割轮303连接有驱动其转动的电机；

通过工件夹持机构完成待切割坯料的牢固夹持后，第二动力装置驱动标准件厚度检测板400向下移动，标准件厚度检测板400向下移动随着切割件厚度检测板401向下移动，标准件厚度检测板400向下移动接触到标准件时停止动作，实际过程中会产生三种检测情况：

第一，待切割坯料的厚度小于标准件的厚度；标准件厚度检测板400的设置高度大于切割件厚度检测板401，此种情况下，标准件厚度检测板400下移会先接触标准件并停止动作，此时切割件厚度检测板401下移相同距离但并未接触到待切割坯料，此时启动切割装置切割时，横臂301在直线电机300的带动下下移，逐渐靠近待切割坯料，当横臂301下移至t型板402处时，固定在移动块302上的下压杆705与t型板402作用，t型板402初始状态为向左翻，t型板402会在横臂301下移的过程中会引导移动块302左移，进而与移动块302固定连接的切割轮303左移，并最终的位置被限位挡板405限位在左侧合适位置，此时切割轮303配合电机切割出来的锻件坯料要比标准件长，此时切出的薄的锻件坯料虽然厚度小于标准件，但是薄的锻件坯料的长度却大于标准件，依据方形件体积的计算公式：v（体积）=a（长）×b（宽）×h（高），可知实际情况中标准件的宽与切割的坯料是相同，当待切割的坯料的高小于标准件时，为保证锻造时工件符合工艺要求，待切割的坯料与标准件体积应该处在合理的误差范围内，所以此时切割出长度较长的锻件坯料才能使后续锻造出的锻件符合工艺需求，使切割出的较长的薄的坯料也能锻造出合格的锻件，不会因为薄的坯料切断的待锻压件在后续锻压成型后会不达标，使锻件的直接报废，造成坯料的浪费；

第二，待切割坯料的厚度等于标准件的厚度；此种情况下，切割件厚度检测板401会先接触待切割坯料，在切割件厚度检测板401接触待切割坯料时标准件厚度检测板400仍然在下移，此时切割件厚度检测板401在待切割坯料的阻挡下不产生移动，切割件厚度检测板401会与安装板404产生相对移动，此时切割件厚度检测板402顶部的挤压斜面600对楔形板602形成挤压，使楔形板602没入容置口601内并对齿条杆604挤压使其与齿轮605完成啮合，标准件厚度检测板400继续下移，齿条杆604会驱使齿轮605转动，齿轮605转动对牵引绳606进行缠绕，进而拉动t型板402后移，在齿轮605未脱离齿条杆604齿轮段时标准件厚度检测板400碰触到标准件停止动作，随后启动切割装置切割时，横臂301在直线电机300的带动下下移，逐渐靠近待切割坯料，当横臂301下移至t型板402处时，此时的t型板402被牵引绳606拉动至横臂301后方，在t型板402移动至横臂301后方位置时与下压杆705错位不工作，此时切割装置的切割位置不变，切割出的锻压坯件与标准件的长度相同，符合正常锻压需求；

第三，待切割坯料的厚度大于标准件的厚度；此种情况下，切割件厚度检测板401会先接触待切割坯料，在切割件厚度检测板401接触待切割坯料时标准件厚度检测板400仍然在下移，此时切割件厚度检测板401在待切割坯料的阻挡下不产生移动，切割件厚度检测板401会与安装板404产生相对移动，此时切割件厚度检测板402顶部的挤压斜面600对楔形板602形成挤压，使楔形板602没入容置口601内并对齿条杆604挤压使其与齿轮605完成啮合，标准件厚度检测板400继续下移，齿条杆604会驱使齿轮605转动，齿轮605转动对牵引绳606进行缠绕，进而拉动t型板402后移，此时标准件厚度检测板400仍需要下移，标准件厚度检测板400下移一段距离后齿轮605脱离齿条杆604的齿轮段，t型板402在复位气弹簧607的作用下恢复初始状态，此时与齿条杆604固定的连接杆704滑动至滑槽703底部并作用拉杆700使拉杆700下移，拉杆700下移拉动移动耳702下移，移动耳702下移时会移动耳702会拉动t型板402往右边翻转，当标准件厚度检测板400接触标准件停止动作时，t型板402仍处于往右边翻转的状态，随后启动切割装置切割时，横臂301在直线电机300的带动下下移，逐渐靠近待切割坯料，当横臂301下移至t型板402处时，固定在移动块302上的下压杆705与t型板402作用，t型板402此时处于往右边翻转的状态，t型板402会在横臂301下移的过程中会引导移动块302右移，进而与移动块302固定连接的切割轮303右移，并最终的位置被限位挡板405限位在右侧合适位置，此时切割轮303配合电机切割出来的锻件坯料要比标准件短，此时切出的厚的锻件坯料虽然长度小于标准件，但是后的锻件坯料的长度却大于标准件，依据方形件体积的计算公式：v（体积）=a（长）×b（宽）×h（高），可知实际情况中标准件的宽与切割的坯料是相同，当待切割的坯料的高大于标准件时，为保证锻造时工件符合工艺要求，待切割的坯料与标准件体积应该处在合理的误差范围内，所以此时切割出长度较短的锻件坯料才能使后续锻造出的锻件符合工艺需求，使切割出的锻件坯料锻造后的锻件相较于标准件锻压不会产生太多的废料。

所述切割装置滑动装配在工作台1上，所述定夹持板200后方设有固定在工作台1上的第一定位板202，所述第一定位板202与定夹持板200齐平，所述切割装置侧面固定连接有第二定位板203，所述厚度比对单元也与切割装置固定装配；所述切割装置侧边设置有驱动其左右移动的第一动力装置；

在实际的生产过程中，设备所需切断的坯料规格肯定是不同的，通过将切割装置滑动装配在工作台1上，同时设置第一定位板202、第二定位板203，并将厚度比对单元也与切割装置固定装配，如此当我们需要根据不同规格的标准件进行断料时，只需要将不同规格的标准件放置到第一定位板202、第二定位板203之间，厚度比对单元也与切割装置就能智能地移动至合适位置，进而完成后续的断料，提高了设备的适用性。

综上所述，本技术方案可解决现有技术切断处理过程中的坯料中存在厚度不同的情况，如果不考虑坯料的厚度，都是理想中的标准件，那么每次断料的长度一致就能保证后续锻压成型后去除的废料最少，但是如果坯料比标准件薄，再切割和标准件一样的长度，那么后续锻压成型的件会不达标，造成锻件的直接报废，造成坯料的浪费，如果坯料比标准件厚，我们还切割和标准件一样的长度，那么后续锻压成型的件会达标，但是带来的废料相较于标准件会更多，造成了一定的坯料浪费，不符合国家倡导的无切屑加的问题。