车削钢球全自动数控车床的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于数控自动车床设备领域，尤其是涉及一种车削钢球全自动数控车床。
【背景技术】
[0002]我国是钢球消耗大国，钢球广泛应用于矿山、电力、水泥、钢铁、硅砂、煤化工等领域。而钢球的制造过程:钢件下料、锻造球坯、车环带、光球、硬磨、热处理、酸洗、精磨等。锻造球坯至硬磨之间有三道工序，且加工余量在单边2.5mm左右，从事机械冷加工的都知道，这么大的加工余量磨削起来费时，且锻造球坯经车环带、光球和硬磨三道工序至热处理精磨，工序多，毛坯余量大，使用粗磨的方法，效率低、能耗高，降低了钢球的产量，限制了企业的发展。
[0003]为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种球形产品专用车床[申请号= 201410443543.0]，包括床身、装夹机构、切削机构、顶紧机构及驱动机构，所述驱动机构包括主轴箱、主轴、主轴换挡手柄、启闭开关及驱动电机，所述装夹机构包括旋转爪盘及工件安装组件，所述切肩机构包括滑动台、圆盘、滑动台操作手柄、圆盘操作手柄及刀具安装组件，所述床身上设有滑动导轨，所述滑动台设于滑动导轨上，所述顶紧机构包括滑动块及设于滑动块上的顶紧组件，所述滑动块设于滑动导轨上并可带动顶紧组件顶紧工件安装组件。
[0004]在上述方案在一定程度上改进了现有钢球车削机床加工能耗高，精度低的问题，但是该方案加工上料需要进行人工手动操作，机床仅仅能实现切削的目的，工作效率低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理、结构简单，提供一种高精度、高效率、低能耗、安全可靠，将三道工序合并成一道的车削钢球全自动数控车床。
[0006]为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案:包括机床，在机床上设有用于移送工件的桁架组件和用于对工件进行加工的加工夹料装置，所述的桁架组件位于加工夹料装置的上方，在机床的一侧设有工件进料装置，其特征在于，所述的加工夹料装置包括相对置的卡盘组件和顶料机构，所述的卡盘组件与能够驱动卡盘组件旋转的主轴相连，所述的卡盘组件包括卡盘座，在卡盘座中穿设有若干在圆周方向上均匀分布且能沿着卡盘座轴向伸缩的卡爪，每个卡爪的外端分别设有弧形夹持凹面，当工件位于各个卡爪中心位置且当顶料机构将工件向卡盘组件顶压时各卡爪沿着卡盘座轴向后退并收拢从而使各个弧形夹持凹面拼合成容置工件的第一夹持凹口。
在上述的车削钢球全自动数控车床中，所述的顶料机构包括液压尾架和设置在液压尾架上的顶针，所述的顶针端部具有与所述第一夹持凹口相对置的第二夹持凹口。第一夹持凹口和第二夹持凹口保证了在加工过程中工件的稳定性。
[0007]在上述的车削钢球全自动数控车床中，所述的桁架组件包括桁架体，该桁架体顶部具有横轨道，所述的横轨道上活动连接有升降滑块，所述的横轨道与竖轨道之间设有能驱动竖轨道沿着横轨道横向往复移动的横移驱动机构，所述的竖轨道上活动连接有升降滑块，所述的竖轨道与升降滑块之间设有能驱动竖轨道沿着升降滑块竖直往复移动的升降驱动机构，所述的竖轨道上固连有伸缩气缸，所述的伸缩气缸的活塞与第一电磁吸盘相连，所述的竖轨道上固连有旋转气缸，所述的旋转气缸的活塞与第二电磁吸盘相连，所述的第一电磁吸盘和第二电磁吸盘分别具有弧形凹口。
[0008]在上述的车削钢球全自动数控车床中，所述的第一夹持凹口、第二夹持凹口和弧形凹口内分别具有若干均匀分布的螺旋槽，所述的螺旋槽合围形成环形螺旋槽带。
[0009]在上述的车削钢球全自动数控车床中，所述的工件进料装置包括架体，所述的架体顶部设有能够存储若干工件的托盘和能够存储一个待抓取的工件的料盒，所述的托盘上设有仅供一个工件进入的进料口且该进料口与料盒相邻设置，在进料口处设有能将托盘中的工件逐个转移至料盒的转移机构。
[0010]在上述的车削钢球全自动数控车床中，所述的转移机构包括穿设在进料口底部的顶料斜块，该顶料斜块顶部具有顶料斜面且顶料斜面自托盘一侧向料盒一侧向下倾斜，所述的顶料斜块与能够驱动顶料斜块竖直升降的移位气缸相连，所述的移位气缸固定在架体上。
[0011]在上述的车削钢球全自动数控车床中，所述的托盘包括托盘底板和设置在托盘底板边缘的托盘围边，所述的料盒包括料盒底板和设置在料盒底板边缘的料盒围边，所述的托盘围边和料盒围边在进料口处对接且在对接处设有将托盘与料盒分隔的挡板，所述的托盘底板自远离进料口的一侧向进料口一侧倾斜向下设置。工件储存在托盘内，由于托盘是倾斜的，因此单个工件在托盘内会滑向进料口，当桁架组件需要取料时，顶料斜块会将进料口内且被挡板挡住的工件向上抬升，并滑入料盒供电磁吸盘送料加工，实现了车床自动送料加工的目的。
[0012]在上述的车削钢球全自动数控车床中，其特征在于，所述的托盘的宽度自远离进料口的一侧向进料口一侧逐渐变小。
[0013]在上述的车削钢球全自动数控车床中，所述的机床上设有能够开启或关闭且位于加工夹料装置上方的滑动门。加工时滑动门关闭能达到保护工作人员安全的目的。
[0014]在上述的车削钢球全自动数控车床中，所述的横移驱动机构包括横移伺服电机；所述的升降驱动机构包括升降伺服电机。
[0015]与现有的技术相比，本车削钢球全自动数控车床的优点在于:设计合理，结构简单，能实现毛坯自动夹料、上料并加工，提高了工作效率;卡爪、顶针的夹持面都为贴合毛坯的凹面，保证了毛坯在加工时的稳定性。
[0016]
【附图说明】
[0017]图1是本发明提供的实施例的车床体的结构示意图。
[0018]图2是本发明提供的实施例的桁架组件的结构示意图。
[0019]图3是本发明提供的实施例的桁架组件的部分结构侧视图。
[0020]图4是本发明提供的实施例的工件进料装置的结构侧视图。
[0021]图5是本发明提供的实施例的电磁吸盘的剖视图。
[0022]图6是本发明提供的实施例的加工夹料装置的结构示意图。
[0023]图7是本发明提供的实施例的卡爪单体的示意图。
[0024]
图中，机床1、桁架组件2、加工夹料装置3、工件进料装置4、架体41、托盘42、进料口421、托盘底板422、托盘围边423、料盒43、料盒底板432、料盒围边433、转移机构44、顶料斜块45、顶料斜面451、移位气缸46、卡盘座51、卡爪52、弧形夹持凹面521、第一夹持凹口 522、顶料机构6、液压尾架61、顶针62、第二夹持凹口 622、桁架体7、横轨道71、升降滑块711、旋转气缸712、第一电磁吸盘71a、第二电磁吸盘71b、弧形凹口 714、伸缩气缸715、竖轨道72、横移驱动机构73、横移伺服电机731、升降驱动机构74、升降伺服电机741、螺旋槽75、环形螺旋槽带76、挡板8、滑动门9。
[0025]
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明。
[0027]如图1-7所示，本车削钢球全自动数控车床，包括机床I，在机床I上设有用于移送工件的桁架组件2和用于对工件进行加工的加工夹料装置3，桁架组件2位于加工夹料装置3的上方，在机床I的一侧设有工件进料装置4，其加工夹料装置3包括相对置的卡盘组件5和顶料机构6，卡盘组件5与能够驱动卡盘组件5旋转的主轴相连，卡盘组件5包括卡盘座51，在卡盘座51中穿设有若干在圆周方向上均匀分布且能沿着卡盘座51轴向伸缩的卡爪52，每个卡爪52的外端分别设有弧形夹持凹面521，当工件位于各个卡爪52中心位置且当顶料机构6将工件向卡盘组件5顶压时各卡爪52沿着卡盘座51轴向后退并收拢从而使各个弧形夹持凹面521拼合成容置工件的第一夹持凹口 522。
[0028]具体地，如图3-6所示，该车削钢球全自动数控车床的顶料机构6包括液压尾架61和设置在液压尾架61上的顶针62，顶针62端部具有与第一夹持凹口 522相对置的第二夹持凹口 622，第一夹持凹口 522、第二夹持凹口 622和弧形凹口 714内分别具有若干均匀分布的螺旋槽75，所述的螺旋槽75合围形成环形螺旋槽带76，第一夹持凹口 522和第二夹持凹口622相互夹持住工件保证了在加工过程中工件的稳定性。该桁架组件2包括桁架体7，该桁架体7顶部具有横轨道71，所述的横轨道71上活动连接有升降滑块711，所述的横轨道71与竖轨道72之间设有能驱动竖轨道72沿着横轨道71横向往复移动的横移驱动机构73，所述的竖轨道72上活动连接有升降滑块711，所述的竖轨道72与升降滑块711之间设有能驱动竖轨道72沿着升降滑块711竖直往复移动的升降驱动机构74，所述的竖轨道72上固连有伸缩气缸715，所述的伸缩气缸715的活塞与第一电磁吸盘71a相连，所述的竖轨道72上固连有旋转气缸712，所述的旋转气缸712的活塞与第二电磁吸盘71b相连，所述的第一电磁吸盘71a和第二电磁吸盘71 b分别具有弧形凹口 714。
[0029]工件从托盘42滚动至位于转移机构44中移位气缸46的上方，移位气缸46上的顶料斜块45将工件顶起并滑入料盒43，横移伺服电机731驱动竖轨道72至料盒43上方，升