一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的制作方法

文档序号:33529490发布日期:2023-03-22 07:42阅读:65来源:国知局
技术简介:
本专利针对回转类零件加工中夹持不稳定、效率低的问题,提出一种高精度卧式数控机床。通过液压推动的联动装置分段控制第一、第二限位板,结合安全阀压力分级触发,实现夹持力的精准调节;创新性采用转接油壳与油环结构,确保液压传输稳定性,同时利用转动盘与连杆联动机制提升夹持适应性,显著增强加工稳定性与效率。
关键词:高精度夹持,液压联动

1.本发明涉及数控机床领域,具体是涉及一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床。


背景技术:

2.数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床,对木材进行雕刻时,为了保护钻头需要浇水散热,并且对于昂贵的木材进行加工时需要一点一点的切削,在加工过程中费屑较多,而高速旋转的机床会使冷却液飞溅到机床内部,长期影响机床的使用寿命。
3.中国专利申请cn111790919a公开了一种卧式数控机床,包括卧式数控机床主体、卡盘机构、散热机构、除潮机构、尾板机构、刀座机构和减震底座机构,所述卧式数控机床主体的前端面安装有控制面板;所述卡盘机构与卧式数控机床主体连接;所述散热机构与卧式数控机床主体连接,且散热机构包括导气管、出气嘴、分气盘、阀门和风机,所述卧式数控机床主体的上表面固定连接有风机,风机的出气口连接导气管的一端,其中导气管上安装有阀门,且导气管的另一端与分气盘的进气口连接;所述分气盘安装在卧式数控机床主体内,且分气盘与导气管向背的面安装有多个均匀分布的出气嘴;所述除潮机构与卧式数控机床主体连接;所述尾板机构与卧式数控机床主体连接;所述刀座机构与卧式数控机床主体连接;所述减震底座机构与卧式数控机床主体连接。
4.上述方案虽然提高了工件加工的精度,但是在对零件进行抓夹时,只能通过三爪卡盘卡接零件的外部,如此在对回转类零件外圈进加工时,必然会出现卡盘卡接零件处无法加工的情况,此时就需要将回转类零件的方向进行调转并进行加工,同时在对回转类零件加工时,还易出现回转类零件沿自身轴线滑动的现象,即无法稳定的对回转类零件进行夹持,回转类零件众多,其中包括轴类零件和环形零件,本处仅针对环形回转类零件进行分析。


技术实现要素:

5.针对上述问题,提供一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床,利用推动装置带动展开装置将回转类零件的内圈夹持住,联动装置随后被激活,此时第一限位板会先抬起将零件远离推动装置的一侧拦住,第二限位板激活,第二限位板将零件箱第一限位板处推动,第一限位板和第二限位板将零件稳稳夹住,如此便可对零件的全部外周壁进行加工,提高了回转类零件在被加工时的稳定性的同时也提高了加工效率。
6.为解决现有技术问题,本发明采用的技术方案为:
7.一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床,包括基座、设置在基座上部用于夹持回转类零件内圈的夹持装置、输送装置、转动装置和刀具,夹持装置包括移动座;夹持装置包括推动装置、展开装置、第一限位板、第二限位板和联动装置;推动装置设置在移动座内,推动装置由液压推动;展开装置设置在移动座的一侧,展开装置用于承接零件,推动装置用于推动展开装置展开将零件的内圈卡紧,转动装置用于带动展开装置转动;第一限位
板沿垂直于基座的长度方向的延伸方向能伸缩的设置在展开装置的外壁上;第二限位板沿基座的长度方向能移动的设置在第一限位板一侧的展开装置上;联动装置设置在展开装置的内侧,推动装置能通过联动装置先后驱动第一限位板和第二限位板移动,第二限位板在联动装置的带动下向着第一限位板方向移动。
8.优选的,联动装置包括第一驱动装置、第二驱动装置和连通管;第一驱动装置设置在展开装置远离推动装置的一侧,第一驱动装置用于推动第一限位板从展开装置的外壁上伸出;第二驱动装置设置在第一驱动装置靠近推动装置一侧的展开装置上,第二驱动装置用于驱动第二限位板向着第一限位板移动;连通管设置在展开装置的内部,连通管内设置有液压油,推动装置通过连通管能将第一驱动装置和第二驱动装置分别激活。
9.优选的,第一驱动装置包括第一安全阀和容纳仓;展开装置包括卡接板,卡接板沿基座的长度方向设置,展开装置展开时卡接板与零件内圈接触,容纳仓下沉设置在卡接板远离推动装置的一侧上,容纳仓上部设有开口,第一限位板能滑动的设置在容纳仓内;第一安全阀设置在容纳仓远离卡接板的一侧,容纳仓通过第一安全阀与连通管连通。
10.优选的,第二驱动装置包括第二安全阀、滑动杆、滑槽和滑套;滑槽沿基座的长度方向开设在卡接板上;滑套设置有两个,两个滑套沿滑槽的长度方向设置在滑槽内,两个滑套分别对称设置在滑槽的两端;第二安全阀设置在靠近于推动装置一侧的滑套上;滑动杆的两端分别置于两个滑套内,滑动杆与两个滑套滑动配合,滑动杆与第二限位板固定连接,第二限位板与滑槽滑动配合。
11.优选的,第一安全阀的预设压力小于第二安全阀的预设压力。
12.优选的,夹持装置还包括供油组件,供油组件包括转接油壳、油环和固定环;转接油壳为环形中空结构,推动装置穿过转接油壳的内环驱动展开装置展开,转接油壳内设置有环形槽,转接油壳固定在展开装置上,转接油壳远离推动装置的一侧开设有多个连接孔,连通管的一端与连接孔连接;油环能转动的设置在环形槽内,油环上开设有供油孔,供油孔和推动装置相互连通;固定环沿转接油壳的轴线将油环限制在环形槽内,固定环的内环不遮挡供油孔。
13.优选的,展开装置还包括转动盘、连杆和转动套;转动盘能转动的设置在移动座靠近转动装置的一侧,推动装置贯穿于转动盘的内圈,卡接板的一端与转动盘的一侧卡接配合,卡接板能沿着转动盘的径向方向移动;转动套沿转动盘的轴线能转动的设置在转动盘远离移动座的一侧,卡接板围绕转动套的轴线均匀设置;连杆的两端分别与转动套和卡接板铰接,推动装置推动连杆转动并使得连杆将卡接板推动转开。
14.优选的,推动装置包括涡轮机和螺纹轴;涡轮机设置在移动座的内部,涡轮机上分别设有进油口和出油口;螺纹轴固定设置在涡轮机的输出端上,螺纹轴与移动座螺纹配合,转动套套设在螺纹轴远离移动座的一端,螺纹轴与转动套转动配合。
15.优选的,展开装置还包括压力传感器、连接管和开关阀;在进油口处设置有进油管,压力传感器设置在卡接板的外侧;连接管的两端分别与联动装置和进油管连接;开关阀设置在连接管上,移动座上设置有控制器,压力传感器在受压后将信号发送给控制器将开关阀激活开启。
16.优选的,展开装置还包括限位环,限位环沿转动盘的轴线固定设置在限位环靠近移动座一侧的侧壁上,移动座的侧壁上开设有限位环槽,限位环能转动的设置在限位环槽
内,限位环槽将限位环限制在其内部。
17.本发明相比较于现有技术的有益效果是:
18.本发明通过设置推动装置、展开装置、第一限位板、第二限位板和联动装置,利用推动装置带动展开装置将回转类零件的内圈夹持住,联动装置随后被激活,此时第一限位板会先抬起将零件远离推动装置的一侧拦住,第二限位板激活,第二限位板将零件箱第一限位板处推动,第一限位板和第二限位板将零件稳稳夹住,如此便可对零件的全部外周壁进行加工,提高了回转类零件在被加工时的稳定性的同时也提高了加工效率。
附图说明
19.图1是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的立体示意图;
20.图2是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的去除了基座、输送装置和转动装置后的立体示意图;
21.图3是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的去除了工件、基座、输送装置和转动装置后的立体示意图一;
22.图4是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的去除了工件、基座、输送装置和转动装置后的立体示意图二;
23.图5是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的去除了工件、基座、输送装置和转动装置后的侧视图;
24.图6是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的图5中a-a处的剖视示意图;
25.图7是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的图6中b处的局部放大示意图;
26.图8是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的图6中c处的局部放大示意图
27.图9是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的图6中d处的局部放大示意图
28.图10是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的图6中e处的局部放大示意图
29.图11是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的去除了移动座和部分支撑板后的夹持装置局部示意图;
30.图12是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的去除了转动盘、移动座和部分支撑板后的夹持装置局部示意图;
31.图13是一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床的去除了固定环、转动盘、移动座和部分支撑板后的夹持装置局部示意图。
32.图中标号为:
33.1-基座;
34.2-夹持装置;
35.21-推动装置;211-涡轮机;212-螺纹轴;
36.22-展开装置;221-转动盘;2211-限位环;222-连杆;223-转动套;224-连接管;225-开关阀;227-卡接板;
37.23-第一限位板;
38.24-第二限位板;
39.25-联动装置;251-第一驱动装置;2511-第一安全阀;2512-容纳仓;252-第二驱动装置;2521-第二安全阀;2522-滑动杆;2523-滑槽;2524-滑套;253-连通管;254-供油组件;2541-转接油壳;2542-油环;2543-固定环;
40.26-移动座;
41.3-输送装置;
42.4-转动装置。
具体实施方式
43.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
44.参照图1-图13:一种回转类零件加工的高精度卧式数控机床,包括基座1、设置在基座1上部用于夹持回转类零件内圈的夹持装置2、输送装置3、转动装置4和刀具,夹持装置2包括移动座26;夹持装置2包括推动装置21、展开装置22、第一限位板23、第二限位板24和联动装置25;推动装置21设置在移动座26内,推动装置21由液压推动;展开装置22设置在移动座26的一侧,展开装置22用于承接零件,推动装置21用于推动展开装置22展开将零件的内圈卡紧,转动装置4用于带动展开装置22转动;第一限位板23沿垂直于基座1的长度方向的延伸方向能伸缩的设置在展开装置22的外壁上;第二限位板24沿基座1的长度方向能移动的设置在第一限位板23一侧的展开装置22上;联动装置25设置在展开装置22的内侧,推动装置21能通过联动装置25先后驱动第一限位板23和第二限位板24移动,第二限位板24在联动装置25的带动下向着第一限位板23方向移动。
45.转动装置4包括三角卡盘及驱动三角卡盘转动的驱动器,三角卡盘具有夹持功能,在对回转类零件进行加工时,将零件套设在展开装置22上,值得注意的是,回转类零件种类繁多,本处只对环形回转类零件进行分析,随后将推动装置21启动,推动装置21在液压的作用下推动展开装置22展开,展开装置22在张开后会将零件的内环侧壁抵住,此时便完成了对于零件的初步夹持,但是此时零件仍然能沿着基座1的长度方向滑动,为了避免上述情况,推动装置21会继续运作,由于推动装置21为液压推动,当展开装置22受到零件内圈的阻碍后,液压便会将联动装置25激活,联动装置25会先后激活第一限位板23和第二限位板24,在将零件放入展开装置22上之前,第一限位板23处于缩回的状态,即第一限位板23不会对零件放入展开装置22的过程造成阻碍,而第二限位板24会对放入展开装置22上的零件形成阻碍,此时零件只有一侧被限制,当第一限位板23和第二限位板24被先后激活后,第一限位板23会首先从展开装置22上伸出,随后第二限位板24会在联动装置25的驱动下带动零件向着第一限位板23处移动,最终零件会被第一限位板23和第二限位板24夹住,随后输送装置3启动,输送装置3带动夹持装置2向着转动装置4靠近,三角卡盘会将展开装置22夹住并在驱动器的带动下转动,随后设置在基座1上的刀具也会开始进刀,而由于零件的外侧没有遮挡物,如此便可对零件的全部外周壁进行加工,提高了回转类零件在被加工时的稳定性的同时也提高了加工效率。
46.参照图3和图6:联动装置25包括第一驱动装置251、第二驱动装置252和连通管253;第一驱动装置251设置在展开装置22远离推动装置21的一侧,第一驱动装置251用于推动第一限位板23从展开装置22的外壁上伸出;第二驱动装置252设置在第一驱动装置251靠
近推动装置21一侧的展开装置22上,第二驱动装置252用于驱动第二限位板24向着第一限位板23移动;连通管253设置在展开装置22的内部,连通管253内设置有液压油,推动装置21通过连通管253能将第一驱动装置251和第二驱动装置252分别激活。
47.当推动装置21带动展开装置22展开后,在零件的阻碍作用下,连通管253内的油压升高,连通管253会先将第一驱动装置251激活,随后将第二驱动装置252激活,第一驱动装置251和第二驱动装置252会分别将第一限位板23和第二限位板24带动移动。
48.参照图4、图6和图9:第一驱动装置251包括第一安全阀2511和容纳仓2512;展开装置22包括卡接板227,卡接板227沿基座1的长度方向设置,展开装置22展开时卡接板227与零件内圈接触,容纳仓2512下沉设置在卡接板227远离推动装置21的一侧上,容纳仓2512上部设有开口,第一限位板23能滑动的设置在容纳仓2512内;第一安全阀2511设置在容纳仓2512远离卡接板227的一侧,容纳仓2512通过第一安全阀2511与连通管253连通。
49.当连通管253内的油压增大时,第一安全阀2511便会被顶开,连通管253内的液压油便会通过第一安全阀2511进入容纳仓2512内,如此位于容纳仓2512内的第一限位板23被顶出,第一限位板23能对零件的一侧进行限制,防止零件从展开装置22上滑脱。
50.参照图3、图6和图8:第二驱动装置252包括第二安全阀2521、滑动杆2522、滑槽2523和滑套2524;滑槽2523沿基座1的长度方向开设在卡接板227上;滑套2524设置有两个,两个滑套2524沿滑槽2523的长度方向设置在滑槽2523内,两个滑套2524分别对称设置在滑槽2523的两端;第二安全阀2521设置在靠近于推动装置21一侧的滑套2524上;滑动杆2522的两端分别置于两个滑套2524内,滑动杆2522与两个滑套2524滑动配合,滑动杆2522与第二限位板24固定连接,第二限位板24与滑槽2523滑动配合。
51.当连通管253内的油压没有上升时,第二限位板24位于远离第一限位板23一侧的滑套2524侧部,当连通管253内的油压上升后,第二安全阀2521便会被打开,且连通管253内的油液涌入远离第二限位板24一侧的滑套2524内,进而推动滑动杆2522向着第二限位板24一侧滑动,如此位于第一限位板23和第二限位板24之间的零件便会被第一限位板23和第二限位板24限制住。
52.参照图6:第一安全阀2511的预设压力小于第二安全阀2521的预设压力。
53.由于第二安全阀2521的预设压力大于第一安全阀2511的预设压力,所以随着连通管253内的油液压力不断上升,第一安全阀2511会最先打开,此时由于油液能推动第一限位板23伸出,连通管253内的油压会处于恒定的状态,但在将容纳仓2512内的第一限位板23推出后,连通管253内的压力便会持续上升,当连通管253内的油液压力大于第二安全阀2521的预设压力后,第二安全阀2521便会被开启。
54.参照图6和图7:夹持装置2还包括供油组件254,供油组件254包括转接油壳2541、油环2542和固定环2543;转接油壳2541为环形中空结构,推动装置21穿过转接油壳2541的内环驱动展开装置22展开,转接油壳2541内设置有环形槽,转接油壳2541固定在展开装置22上,转接油壳2541远离推动装置21的一侧开设有多个连接孔,连通管253的一端与连接孔连接;油环2542能转动的设置在环形槽内,油环2542上开设有供油孔,供油孔和推动装置21相互连通;固定环2543沿转接油壳2541的轴线将油环2542限制在环形槽内,固定环2543的内环不遮挡供油孔。
55.由于展开装置22能被转动装置4带动转动,所以用于连接的连通管253会被带动,
为了保证能稳定对连通管253进行供油,此时就需要将转接油壳2541固定在展开装置22上,使得转接油壳2541随着展开装置22一同转动,由于油环2542与转接油壳2541转动配合,所以在展开装置22带动转接油壳2541转动时,油环2542可以处于静止的状态,如此推动装置21中的油液可以通过油环2542上的供油孔进入到转接油壳2541内,随后通过转接油壳2541上的连接孔输入到连通管253内。
56.参照图2、图4和图6:展开装置22还包括转动盘221、连杆222和转动套223;转动盘221能转动的设置在移动座26靠近转动装置4的一侧,推动装置21贯穿于转动盘221的内圈,卡接板227的一端与转动盘221的一侧卡接配合,卡接板227能沿着转动盘221的径向方向移动;转动套223沿转动盘221的轴线能转动的设置在转动盘221远离移动座26的一侧,卡接板227围绕转动套223的轴线均匀设置;连杆222的两端分别与转动套223和卡接板227铰接,推动装置21推动连杆222转动并使得连杆222将卡接板227推动转开。
57.当推动装置21推动转动套223沿着转动盘221的轴线移动时,连杆222便会发生转动,连杆222推动卡接板227沿着转动盘221的径向方向移动,此时卡接板227会逐渐展开。
58.参照图4和图6:推动装置21包括涡轮机211和螺纹轴212;涡轮机211设置在移动座26的内部,涡轮机211上分别设有进油口和出油口;螺纹轴212固定设置在涡轮机211的输出端上,螺纹轴212与移动座26螺纹配合,转动套223套设在螺纹轴212远离移动座26的一端,螺纹轴212与转动套223转动配合。
59.涡轮机211的下部沿基座1的长度方向设置有滑轨,涡轮机211能沿着滑轨的长度方向滑动,由于涡轮机211上设置有进油口和出油口,当进油口进油时,涡轮机211便会启动,涡轮机211带动设置在其输出端上的螺纹轴212转动,由于螺纹轴212与移动座26螺纹配合,如此当螺纹轴212发生转动时,螺纹轴212便会带动转动套223沿着基座1的长度方向移动,从而使得展开装置22得以展开。
60.参照图2和图4:展开装置22还包括压力传感器、连接管224和开关阀225;在进油口处设置有进油管,压力传感器设置在卡接板227的外侧;连接管224的两端分别与联动装置25和进油管连接;开关阀225设置在连接管224上,移动座26上设置有控制器,压力传感器在受压后将信号发送给控制器将开关阀225激活开启。
61.当推动装置21带动展开装置22展开后,此时卡接板227会与零件接触,卡接板227上的压力传感器可以监测到卡接板227的压力,随后开关阀225打开,位于进油管内的有便会通过开关阀225进入到连通管253内。
62.参照图10:展开装置22还包括限位环2211,限位环2211沿转动盘221的轴线固定设置在限位环2211靠近移动座26一侧的侧壁上,移动座26的侧壁上开设有限位环2211槽,限位环2211能转动的设置在限位环2211槽内,限位环2211槽将限位环2211限制在其内部。
63.通过限位环2211槽和限位环2211的配合,使得转动盘221能稳定的转动,同时还能防止转动盘221被推动装置21带动移动。
64.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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