一种自动上料切割数控车床的制作方法
【专利摘要】一种自动上料切割数控车床，包括车床本体，车床本体上设有空心主轴，车床本体上沿前后水平方向设有滑轨，滑轨上滑动设有刀架，空心主轴前端同轴向固定连接有空心卡盘，刀架上设有切割机构，车床本体后方设有自动上料装置；自动上料装置包括料箱基座，料箱基座上固定连接有料箱支架，料箱支架上自上而下依次固定连接有储料箱、波纹管伸缩节和下料箱，波纹管伸缩节左右两侧外壁分别设有一个振动电机，下料箱下部设有挡料机构，料箱基座上表面固定连接有位于下料箱正下方的推料座。本实用新型操作简便、自动化程度高、工作稳定、能够实现自动上料并且上料效率高、能够快速进行切割提高工作效率。
【专利说明】
一种自动上料切割数控车床
技术领域
[0001]本实用新型属于机械零件加工技术领域，尤其涉及一种自动上料切割数控车床。
【背景技术】
[0002]数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。数控车床加工工件需先将工件在主轴夹具上夹紧，然后主轴旋转刀具进给进行工件切削。夹紧前的工件上料有人工和自动两种，人工上料效率低下。现有的数控车床一般采用的是空心主轴带动中空卡盘转动，采用上述结构便于加工长棒料，并且可连续进行加工，长棒料可以在机床外增加专用的送料器以保证加工的连续进行，也可以在机床刀架上设计上料装置，完成连续上料。现有的上料装置存在以下不足或缺陷:结构复杂、成本高、上料效率低、容易发生卡料现象，并且无法实现持续上料。另外，工件在加工完后不便于切割，影响工作效率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种操作简便、自动化程度高、工作稳定、能够实现自动上料并且上料效率高、能够快速进行切割提高工作效率的自动上料切割数控车床。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种自动上料切割数控车床，包括车床本体，车床本体上设有空心主轴，空心主轴沿前后水平方向设置，车床本体上沿前后水平方向设有滑轨，滑轨上滑动设有刀架，空心主轴前端同轴向固定连接有空心卡盘，刀架上设有切割机构，车床本体后方设有自动上料装置；自动上料装置包括料箱基座，料箱基座上固定连接有料箱支架，料箱支架上自上而下依次固定连接有储料箱、波纹管伸缩节和下料箱，储料箱、波纹管伸缩节和下料箱均上下敞口，波纹管伸缩节呈上宽下窄结构，波纹管伸缩节上部与储料箱下部固定连接，波纹管伸缩节下部与下料箱上部固定连接，储料箱、波纹管伸缩节和下料箱的内部连通并形成料仓，料仓内放置有金属棒料，料仓的竖直截面呈漏斗结构，下料箱内部沿左右方向的宽度稍大于单个金属棒料的直径，波纹管伸缩节左右两侧外壁分别设有一个振动电机，下料箱左右两侧内壁上对称设有缓冲板，缓冲板通过扭簧铰接在下料箱的内壁上，下料箱下部设有挡料机构，料箱基座上表面固定连接有位于下料箱正下方的推料座，推料座上表面沿前后水平方向开设有推料槽，推料槽横截面呈V形结构，推料槽底部沿前后方向均匀间隔设置有导向轮，导向轮顶部凸出于推料槽底面，推料座上表面固定连接有位于推料槽左右两侧的挡料板，料箱基座上水平设有位于推料座正后方的推料气缸，推料气缸的中心线、推料槽的中心线和空心主轴的中心线重合；
[0005]切割机构包括第一推动气缸和第二推动气缸，刀架顶部固定连接有第一安装架，第一推动气缸的缸体沿竖直方向铰接在第一安装架上，第一推动气缸的活塞杆下部铰接有第一活动座，第一活动座沿前后水平方向设置，第一活动座的前侧面沿垂直方向通过竖向双燕尾槽滑轨结构滑动连接在刀架的后侧面，第一活动座前端部下表面固定连接有第二安装架，第二推动气缸的缸体沿前后水平方向铰接在第二安装架上，第二推动气缸的活塞杆后端部铰接有第二活动座，第二活动座顶部沿前后水平方向通过水平双燕尾槽滑轨结构滑动连接在第一活动座下表面，第二活动座下部后表面固定连接有旋转电机，旋转电机的主轴水平设置，旋转电机的主轴传动连接有切割转轴，切割转轴的后端部固定连接有位于第二活动座后方的砂轮片，第二活动座上部通过连接杆固定连接有位于砂轮片上方的防护罩，砂轮片上部位于防护罩内。
[0006]挡料机构包括均沿左右水平方向设置的第一挡料气缸、第二挡料气缸、第三挡料气缸和第四挡料气缸，第一挡料气缸和第二挡料气缸对称分布在下料箱的左右两侧，第三挡料气缸位于第一挡料气缸的正下方并与第一挡料气缸平行，第四挡料气缸位于第二挡料气缸的正下方并与第三挡料气缸关于下料箱左右对称，第一挡料气缸中心线与第三挡料气缸中心线之间的竖直距离与单个金属棒料的直径相等，各个挡料气缸的缸体分别固定在料箱支架上并通过加强杆支撑，下料箱的左右两侧壁上对应固定连接有四块固定块，每块固定块沿左右水平方向开设有导向孔，下料箱的左右两侧壁上开设有与各个挡料气缸的活塞杆相对应的通孔，各个挡料气缸的活塞杆对应由外向内依次穿过固定块上的导向孔和下料箱侧壁上的通孔伸入到下料箱内，每个挡料气缸的活塞杆内端上侧开设有弧形缺口，弧形缺口上通过沉头螺栓固定连接有弧形橡胶垫。
[0007]空心卡盘下方设有位于车床本体上的接料斗。
[0008]采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果:
[0009]1、本实用新型的自动上料装置可以实现自动上料并且上料效率高，其具体工作原理为:控制第一至第四挡料气缸的活塞杆伸入到下料箱内，操作人员从储料箱上口一次将一定数量的金属棒料倒入料仓内，金属棒料在自身重力作用下下落，位于最下方的金属棒料落在第一挡料气缸和第二挡料气缸的弧形橡胶垫上，控制第一挡料气缸和第二挡料气缸的活塞杆收回，最下方的金属棒料落在第三挡料气缸和第四挡料气缸的弧形橡胶垫上，然后控制第一挡料气缸和第二挡料气缸的活塞杆伸入到下料箱内支撑起其上所有的金属棒料，控制第三挡料气缸和第四挡料气缸的活塞杆收回，位于其上的一个金属棒料下落于推料座上的推料槽内，然后控制第三挡料气缸和第四挡料气缸的活塞杆伸入到下料箱内，上述操作使得每次只有一根金属棒料下落在推料槽内；启动推料气缸，推料气缸的活塞杆将位于推料槽内的金属棒料推送入空心主轴和空心卡盘内，并使金属棒料的前端头伸出空心卡盘前侧，并使空心卡盘夹紧金属棒料。
[0010]2、本实用新型在下料箱内壁上设有缓冲板，缓冲板通过扭簧铰接在下料箱的内壁上，金属棒料落入下料箱内时，缓冲板对金属棒料具有缓冲的效果，避免金属棒料下落过快对挡料气缸形成巨大冲击，推料槽两侧设有挡料板，避免金属棒料在下落时飞出。
[0011]3、料仓内的金属棒料在在从波纹管伸缩节内下落到下料箱内时，容易发生阻塞，堵塞时，开启波纹管伸缩节两侧的振动电机，带动波纹管伸缩节振动，使得金属棒料顺利下落;本实用新型在推料槽底部沿前后方向均匀间隔设置有导向轮，推料气缸在推动金属棒料的过程中，金属棒料通过导向轮滚动连接在推料槽内，减少推动过程中的摩擦。
[0012]4、本实用新型在加工完一个工件后，控制第一推动气缸推动第一活动座沿刀架后侧面通过竖向双燕尾槽滑轨结构向下滑动，同时控制第二推动气缸推动第二活动座沿第一活动座下表面通过水平双燕尾槽滑轨结构向后移动，使得砂轮片位于加工好的工件上方，启动旋转电机，带动切割转轴及砂轮片转动，控制第一推动气缸逐步向下进给，对加工好的工件进行切割，切割后的工件下落至接料斗内，关闭旋转电机，并停止主轴转动;然后利用推料气缸向前推动金属棒料，使金属棒料伸出空心卡盘预定的距离，开始进行下一个工件的加工，当完成一整根金属棒料的加工后，利用自动上料装置重新装填新的金属棒料，重复上述动作，实现连续加工。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构不意图；
[0014]图2是图1中A-A视图；
[0015]图3是图1中B处的放大图；
[0016]图4是图2中C处的放大图。
【具体实施方式】
[0017]如图1-4所示，本实用新型的一种自动上料切割数控车床，包括车床本体I，车床本体I上设有空心主轴2，空心主轴2沿前后水平方向设置，车床本体I上沿前后水平方向设有滑轨，滑轨上滑动设有刀架3，空心主轴2前端同轴向固定连接有空心卡盘4，刀架3上设有切割机构5，车床本体I后方设有自动上料装置；自动上料装置包括料箱基座7，料箱基座7上固定连接有料箱支架8，料箱支架8上自上而下依次固定连接有储料箱9、波纹管伸缩节10和下料箱U，储料箱9、波纹管伸缩节10和下料箱11均上下敞口，波纹管伸缩节10呈上宽下窄结构，波纹管伸缩节10上部与储料箱9下部固定连接，波纹管伸缩节10下部与下料箱11上部固定连接，储料箱9、波纹管伸缩节1和下料箱11的内部连通并形成料仓12，料仓12内放置有金属棒料13，料仓12的竖直截面呈漏斗结构，下料箱11内部沿左右方向的宽度稍大于单个金属棒料13的直径，波纹管伸缩节10左右两侧外壁分别设有一个振动电机14，下料箱11左右两侧内壁上对称设有缓冲板15，缓冲板15通过扭簧16铰接在下料箱11的内壁上，下料箱11下部设有挡料机构，料箱基座7上表面固定连接有位于下料箱11正下方的推料座17，推料座17上表面沿前后水平方向开设有推料槽，推料槽横截面呈V形结构，推料槽底部沿前后方向均匀间隔设置有导向轮18，导向轮18顶部凸出于推料槽底面，推料座17上表面固定连接有位于推料槽左右两侧的挡料板19，料箱基座7上水平设有位于推料座17正后方的推料气缸20，推料气缸20的中心线、推料槽的中心线和空心主轴2的中心线重合；
[0018]挡料机构包括均沿左右水平方向设置的第一挡料气缸21、第二挡料气缸22、第三挡料气缸23和第四挡料气缸24，第一挡料气缸21和第二挡料气缸22对称分布在下料箱11的左右两侧，第三挡料气缸23位于第一挡料气缸21的正下方并与第一挡料气缸21平行，第四挡料气缸24位于第二挡料气缸22的正下方并与第三挡料气缸23关于下料箱11左右对称，第一挡料气缸21中心线与第三挡料气缸23中心线之间的竖直距离与单个金属棒料13的直径相等，各个挡料气缸的缸体分别固定在料箱支架8上并通过加强杆25支撑，下料箱11的左右两侧壁上对应固定连接有四块固定块26，每块固定块26沿左右水平方向开设有导向孔，下料箱11的左右两侧壁上开设有与各个挡料气缸的活塞杆相对应的通孔，各个挡料气缸的活塞杆对应由外向内依次穿过固定块26上的导向孔和下料箱11侧壁上的通孔伸入到下料箱11内，每个挡料气缸的活塞杆内端上侧开设有弧形缺口，弧形缺口上通过沉头螺栓27固定连接有弧形橡胶垫28。
[0019]切割机构5包括第一推动气缸36和第二推动气缸37，刀架3顶部固定连接有第一安装架38，第一推动气缸36的缸体沿竖直方向铰接在第一安装架38上，第一推动气缸36的活塞杆下部铰接有第一活动座39，第一活动座39沿前后水平方向设置，第一活动座39的前侧面沿垂直方向通过竖向双燕尾槽滑轨结构48滑动连接在刀架3的后侧面，第一活动座39前端部下表面固定连接第二安装架40，第二推动气缸37的缸体沿前后水平方向铰接在第二安装架40上，第二推动气缸37的活塞杆后端部铰接有第二活动座41，第二活动座41顶部沿前后水平方向通过水平双燕尾槽滑轨结构49滑动连接在第一活动座39下表面，第二活动座41下部后表面固定连接有旋转电机42，旋转电机42的主轴水平设置，旋转电机42的主轴传动连接有切割转轴43，切割转轴43的后端部固定连接有位于第二活动座41后方的砂轮片44，第二活动座41上部通过连接杆45固定连接有位于砂轮片44上方的防护罩46，砂轮片44上部位于防护罩46内。
[0020]空心卡盘4下方设有位于车床本体I上的接料斗47。
[0021]本实用新型的工作过程为:控制第一至第四挡料气缸的活塞杆伸入到下料箱11内，操作人员从储料箱9上口一次将一定数量的金属棒料13倒入料仓12内，金属棒料13在自身重力作用下下落，落入下料箱11内时，位于下料箱11内壁上的缓冲板15对金属棒料13具有缓冲的效果，避免金属棒料13下落过快对挡料气缸形成巨大冲击，位于最下方的金属棒料13落在第一挡料气缸21和第二挡料气缸22的弧形橡胶垫28上，控制第一挡料气缸21和第二挡料气缸22的活塞杆收回，最下方的金属棒料13落在第三挡料气缸23和第四挡料气缸24的弧形橡胶垫28上，然后控制第一挡料气缸21和第二挡料气缸22的活塞杆伸入到下料箱11内支撑起其上所有的金属棒料13，控制第三挡料气缸23和第四挡料气缸24的活塞杆收回，位于其上的一个金属棒料13下落于推料座17上的推料槽内，然后控制第三挡料气缸23和第四挡料气缸24的活塞杆伸入到下料箱11内，上述操作使得每次只有一根金属棒料13下落在推料槽内，推料槽两侧设有挡料板19，避免金属棒料13在下落时飞出；料仓12内的金属棒料13在在从波纹管伸缩节10内下落到下料箱11内时，容易发生阻塞，堵塞时，开启波纹管伸缩节10两侧的振动电机14，带动波纹管伸缩节10振动，使得金属棒料13顺利下落;启动推料气缸20，推料气缸20的活塞杆将位于推料槽内的金属棒料13推送入空心主轴2和空心卡盘4内，并使金属棒料13的前端头伸出空心卡盘4前侧，并使空心卡盘4夹紧金属棒料13，推动的过程中金属棒料13通过导向轮18滚动连接在推料槽内，减少推动过程中的摩擦;然后按照设定好的程序对金属棒料13进行加工，加工完成一个工件后，控制第一推动气缸36推动第一活动座39沿刀架3后侧面通过竖向双燕尾槽滑轨结构48向下滑动，同时控制第二推动气缸37推动第二活动座41沿第一活动座39下表面通过水平双燕尾槽滑轨结构49向后移动，使得砂轮片44位于加工好的工件上方，启动旋转电机42，带动切割转轴43及砂轮片44转动，控制第一推动气缸36逐步向下进给，对加工好的工件进行切割，切割后的工件下落至接料斗47内，关闭旋转电机42，并停止主轴转动;然后利用推料气缸向前推动金属棒料，使金属棒料伸出空心卡盘预定的距离，开始进行下一个工件的加工，当完成一整根金属棒料的加工后，利用自动上料装置重新装填新的金属棒料，重复上述动作，实现连续加工。
[0022]本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种自动上料切割数控车床，包括车床本体，车床本体上转动设有空心主轴，空心主轴沿前后水平方向设置，车床本体上沿前后水平方向设有滑轨，滑轨上滑动设有刀架，空心主轴前端同轴向固定连接有空心卡盘，其特征在于:刀架上设有切割机构，车床本体后方设有自动上料装置；自动上料装置包括料箱基座，料箱基座上固定连接有料箱支架，料箱支架上自上而下依次固定连接有储料箱、波纹管伸缩节和下料箱，储料箱、波纹管伸缩节和下料箱均上下敞口，波纹管伸缩节呈上宽下窄结构，波纹管伸缩节上部与储料箱下部固定连接，波纹管伸缩节下部与下料箱上部固定连接，储料箱、波纹管伸缩节和下料箱的内部连通并形成料仓，料仓内放置有金属棒料，料仓的竖直截面呈漏斗结构，下料箱内部沿左右方向的宽度稍大于单个金属棒料的直径，波纹管伸缩节左右两侧外壁分别设有一个振动电机，下料箱左右两侧内壁上对称设有缓冲板，缓冲板通过扭簧铰接在下料箱的内壁上，下料箱下部设有挡料机构，料箱基座上表面固定连接有位于下料箱正下方的推料座，推料座上表面沿前后水平方向开设有推料槽，推料槽横截面呈V形结构，推料槽底部沿前后方向均匀间隔设置有导向轮，导向轮顶部凸出于推料槽底面，推料座上表面固定连接有位于推料槽左右两侧的挡料板，料箱基座上水平设有位于推料座正后方的推料气缸，推料气缸的中心线、推料槽的中心线和空心主轴的中心线重合； 切割机构包括第一推动气缸和第二推动气缸，刀架顶部固定连接有第一安装架，第一推动气缸的缸体沿竖直方向铰接在第一安装架上，第一推动气缸的活塞杆下部铰接有第一活动座，第一活动座沿前后水平方向设置，第一活动座的前侧面沿垂直方向通过竖向双燕尾槽滑轨结构滑动连接在刀架的后侧面，第一活动座前端部下表面固定连接有第二安装架，第二推动气缸的缸体沿前后水平方向铰接在第二安装架上，第二推动气缸的活塞杆后端部铰接有第二活动座，第二活动座顶部沿前后水平方向通过水平双燕尾槽滑轨结构滑动连接在第一活动座下表面，第二活动座下部后表面固定连接有旋转电机，旋转电机的主轴水平设置，旋转电机的主轴传动连接有切割转轴，切割转轴的后端部固定连接有位于第二活动座后方的砂轮片，第二活动座上部通过连接杆固定连接有位于砂轮片上方的防护罩，砂轮片上部位于防护罩内。2.根据权利要求1所述的一种自动上料切割数控车床，其特征在于:挡料机构包括均沿左右水平方向设置的第一挡料气缸、第二挡料气缸、第三挡料气缸和第四挡料气缸，第一挡料气缸和第二挡料气缸对称分布在下料箱的左右两侧，第三挡料气缸位于第一挡料气缸的正下方并与第一挡料气缸平行，第四挡料气缸位于第二挡料气缸的正下方并与第三挡料气缸关于下料箱左右对称，第一挡料气缸中心线与第三挡料气缸中心线之间的竖直距离与单个金属棒料的直径相等，各个挡料气缸的缸体分别固定在料箱支架上并通过加强杆支撑，下料箱的左右两侧壁上对应固定连接有四块固定块，每块固定块沿左右水平方向开设有导向孔，下料箱的左右两侧壁上开设有与各个挡料气缸的活塞杆相对应的通孔，各个挡料气缸的活塞杆对应由外向内依次穿过固定块上的导向孔和下料箱侧壁上的通孔伸入到下料箱内，每个挡料气缸的活塞杆内端上侧开设有弧形缺口，弧形缺口上通过沉头螺栓固定连接有弧形橡胶垫。3.根据权利要求2所述的一种自动上料切割数控车床，其特征在于:空心卡盘下方设有位于车床本体上的接料斗。
【文档编号】B23B11/00GK205660172SQ201620492220
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】范彩霞, 刘朝中
【申请人】黄河科技学院