一种加工机床的压料机构的制作方法

本实用新型涉及一种自动加工机床，特别是涉及一种加工机床的压料机构。

背景技术：

丝攻扳手是在攻丝时用于夹持手用丝攻的一种工具。丝攻扳手是手工攻丝的必要工具，能提高攻丝工作效率，装上丝攻即可使用，方便实用，使用调节范围大，一种型号丝攻扳手适用于多种规格的丝攻。

丝攻扳手主要包括基体和手柄，基体部分通过锻造成型，基体与手柄通过螺纹连接。因此基体两端需要加工出对称的螺纹孔，用于与手柄的匹配。基体螺纹孔的常规加工方法：通过夹具夹住基体一端，通过钻床对另一端打孔。对工件进行掉头加工，对另外一端也进行打孔加工。两端打孔完毕的工件在另外的钻床上进行装夹，按照类似的方法依次分别对两个孔的位置进行攻丝加工。此加工方法涉及工序较多，人工参与度较高，两端加工的同心度较差，加工效率较低，因此综合生产成本较高。

因此，需要提供用于丝锥扳手两段圆孔的钻孔和攻丝加工的自动加工机床，在加工时，需要将基体部分固定牢固。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种加工机床的压料机构，包括支撑板和支柱，支柱上端固定安装支撑板，所述支撑板上安装下压缸，下压缸的连杆与压料板固定连接，压料板内部加工两个孔与支柱实现匹配；压料板下部固定安装压料模，压料模内部挖出工件形状匹配的模腔；压料板和压料模之间对称安装两个落料杆，落料杆上下均有螺母能够在压料板和压料模之间上下灵活运动；落料杆伸出压料板处安装弹簧。

本实用新型的加工机床的压料机构结构紧凑，能够自动地将基体部分固定牢固，便于钻孔和攻丝。

附图说明

图1是本实用新型的用于丝锥扳手攻丝工序的加工机床平面图；

图2是本实用新型的用于丝锥扳手攻丝工序的加工机床轴测图；

图3是送料部分示意图；

图4是压料部分示意图；

图5是气动原理图；

图6是电气连接图。

图中：1-底座、2-步进电机、3-动力头带轮、4-动力电机带轮、5-动力电机、6-上推板缸、7-上推板支撑、8-下压缸、9-支撑板、10-支柱、11-装料槽外侧板、12-推料缸、13-推料缸杆、14-中推板支撑、15-中推板缸、16-下推板、17-中推板、18-上推板、19-动力头、20-皮带、21-调整螺母、23-落料杆、24-弹簧、25-工件槽、26-联轴器、27-丝杠支撑、28-丝杆副、29-丝杆、30-钻头夹头、31-钻头、32-丝攻夹头、33-丝攻、34-紧固螺母、35-中推板缸限位螺母、36-上推板缸限位螺母、37-压料板、38-压料模、39-模腔、40-装料槽内侧板、41-槽底、42-料仓、43-推料块、44-中推板缸阀、45-上推板缸阀、46-下压缸阀、47-推料缸阀、48-气源、49-三联件、50-气源开关、51-动力电机A空开、52-动力电机B空开、53-控制电源空开、54-动力电机A接触器触点、55-动力电机B接触器触点、56-带指示的开关、57-步进电机A退到位、58-步进电机A钻到位、59-步进电机A攻到位、60-步进电机B退到位、61-步进电机B钻到位、62-步进电机B攻到位、63-控制器、64-开关电源、65-步进电机A驱动器、66-步进电机B驱动器、67-动力电机A接触器线圈、68-动力电机B接触器线圈、69-触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的用于丝锥扳手攻丝工序的加工机床主要由机械部分、气动部分和电气控制部分构成。

如图1和2所示，机械部分主要由底座1、动力机构、下推板16、中推板17、上推板18、压料机构和送料机构组成。整个装置安装于底座1上，动力机构分为A和B部分，对称分布在各推板部分的两边。

以A动力部分为例说明，主要由动力头19组成，动力头19底部与底座1配合，辅以推力能够在底座1上滑动。动力头19上端安装动力电机5，动力头19和动力电机5远离加工端分别安装动力头带轮3和动力电机带轮4，两者通过皮带20实现动力的传输。动力头带轮3接受到的动力经过动力头19最终从钻头夹头30和丝攻夹头32中输出，分别带动钻头31和丝攻33实现加工。动力头19两段安装三个调整螺母21，调整螺母21可以根据要求调整与动力头19的距离，三个调整螺母21根据运行状态分别与固定于底座1的位置传感器匹配，具体包括步进电机A退到位57、步进电机A钻到位58、步进电机A攻到位59等位置信号传感器实现匹配，达到位置信号的传输。对称部分的步进电机B退到位60、步进电机B钻到位61、步进电机B攻到位62等位置传感器的安装位置和实现功能与当前部分一致，所以的位置传感器采用两线无源模式。动力头19一侧平行安装步进电机2，步进电机2的传动轴线上安装两个丝杠支撑27，步进电机2和丝杠支撑27均固定安装于底座1上。两个丝杠支撑27配合安装丝杆29，丝杆29通过联轴器26与步进电机2实现连接。两个丝杠支撑27中间配合安装丝杆副28，丝杆副28浮动于底座1上，并与动力头19固定。B动力头部分的结构组成与A动力头部分完全相同，也是安装于底座1上，两者对称排布。

下推板16固定安装于底座1上，两者呈现垂直状态。下推板16上部依次安装中推板17和上推板18，三者之间通过燕尾槽实现相对运动。下推板16一端安装中推板缸15，中推板缸15的连杆端部与中推板17上的中推板支撑14连接，中推板17靠近中推板缸15侧安装中推板缸限位螺母35，该中推板缸限位螺母35可以调节中推板17回退到位的位置。中推板17远离中推板缸15一侧安装上推板缸6，上推板缸6的连杆端部与上推板18上的上推板支撑7连接，上推板18靠近上推板缸6侧安装上推板缸限位螺母36，该上推板缸限位螺母36可以调节上推板18回退到位的位置。上推板18上加工出与工件匹配的工件槽25，上推板18上固定安装两个支柱10，支柱10上端固定安装支撑板9。如图4所示，压料机构包括下压缸8，支撑板9上安装下压缸8，下压缸8的连杆与压料板37固定连接，压料板37内部加工两个孔与支柱10实现匹配。压料板37下部固定安装压料模38，压料模38内部挖出工件形状匹配的模腔39。压料板37和压料模38之间对称安装两个落料杆23，落料杆23上下均有螺母能够在压料板37和压料模38之间上下灵活运动。落料杆23伸出压料板37处安装弹簧24。

如图3所示，送料机构安装于中推板缸15侧的底座1上，主要包括装料槽外侧板11和装料槽内侧板40，装料槽外侧板11和装料槽内侧板40之间形成料仓42，料仓42底部设计与工件厚度一致的槽底41。装料槽外侧板11和装料槽内侧板40的连接部位远离加工区侧安装推料缸12，推料缸12是一种可调气缸，通过拉动推料缸杆13和调整紧固螺母34实现连杆初始位置的调整。推料缸12靠近加工区的连杆部分安装推料块43。推料块43的尺寸与槽底41尺寸匹配，能够将处于槽底41的工件推到上推板18的工件槽25中。

如图5所示，气动部分包括依次连接的气源48、三联件49和气源开关50，气源开关50输出的气体经过中推板缸阀44与中推板缸15连接，经过上推板缸阀45与上推板缸6连接，经过下压缸阀46与下压缸8连接，经过推料缸阀47与推料缸12连接。中推板缸阀44、上推板缸阀45、下压缸阀46、推料缸阀47四个阀均为两位五通24V线圈控制的电磁阀。

如图6所示，电气部分：采用三相四线制供电，三相L1、L2、L3依次通过动力电机A空开51和动力电机A接触器触点54与其中一个动力电机5连接。三相L1、L2、L3依次通过动力电机B空开52和动力电机B接触器触点55与另外一个动力电机5连接。三相L1、L2、L3中其中一相经过控制电源空开53与带指示的开关56连接。带指示的开关56的另外一端与控制器63和开关电源64的L输入端连接，控制器63和开关电源64的Ｎ输入端与三相四线制供电线中的Ｎ线连接。触摸屏69的24V+和com分别与开关电源64的24V+和com的对应口连接，触摸屏69的信号输入口通过信号线与控制器63的编程口连接。

控制器63采用三菱FX系列晶体管输出类型PLC， 控制器63的com端与步进电机A退到位57、步进电机A钻到位58、步进电机A攻到位59、步进电机B退到位60、步进电机B钻到位61和步进电机B攻到位62等六个位置传感器的一端连接，六个传感器的另外一端分别与控制器63的X0、X1、X2、X3、X4、X5连接。也可采用三线模式的位置传感器，如果采用三线模式则相应的输入信号接线需要改变。控制器63的com0-com4均与开关电源64的24V+端连接。步进电机A驱动器65、步进电机B驱动器66的Vcc和GND端分别与开关电源64的24V+和com端连接。两个驱动器的PUL-、DIR-、EN-均与开关电源64的com端连接。控制器63的Y0、Y2、Y3分别与步进电机A驱动器65的PUL+、DIR+、EN+连接。控制器63的Y1、Y4、Y5分别与步进电机B驱动器66的PUL+、DIR+、EN+连接。控制器63的Y6、Y7分别与动力电机A接触器线圈67和动力电机B接触器线圈68的正端连接，两个线圈的负端均与开关电源64的com端连接。控制器63的Y10、Y11、Y12、Y13分别与中推板缸阀44、上推板缸阀45、下压缸阀46、推料缸阀47的正端连接，四个线圈的负端均与开关电源64的com端连接。

工作过程：

初始化：闭合气源开关50，使气路具有所需压力。三相总线上电，闭合动力电机A空开51、动力电机B空开52、控制电源空开53。按下带指示的开关56，使控制器63、开关电源64、触摸屏69、步进电机A驱动器65、步进电机B驱动器66等器件得电。触摸屏69启动初始界面，控制器63发出初始化动作信号。初始化信号通过Y0-Y5使，使步进电机2运动到初始位置。控制器63通过Y0、Y2、Y3分别对步进电机A驱动器65的PUL+、DIR+、EN+端的控制，控制器63通过Y1、Y4、Y5分别对步进电机B驱动器66的PUL+、DIR+、EN+端的控制，最终实现步进电机2转动，步进电机2带动丝杆29转动，最终实现丝杆副28和动力头19整体的回退，当调整螺母21碰到步进电机A退到位57和步进电机B退到位60时，控制器63停止后退信号的发送，步进电机2初始化完成。初始化信号通过Y10-Y13使，使四个气缸运动到初始位置。首先通过Y13信号控制中推板缸阀47，使推料缸12复位。再通过Y12信号控制中推板缸阀46，使下压缸8复位。最后通过Y10、Y11控制中推板缸阀44、上推板缸阀45,实现上推板缸6和中推板缸15复位。上推板缸6初始位为伸出位，因此上电初始化时需要通过

Y11对上推板缸阀45加电。中推板缸15的复位位置由中推板缸限位螺母35决定。通过上述四个缸的动作，实现了装料区域的初始化准备。

工件装夹：将工件按照要求层叠于料仓42中，安装完毕后，控制触摸屏69启动设备运行。首先控制器63通过Y13使推料缸阀47得电，使推料缸12实现推的动作。推料缸12使推料块43推动工件从槽底41进入工件槽25中，停留片刻后使推料缸12回退到初始位，此时料仓42中的工件往下掉落一格，以待下次加工。控制器63通过Y12使下压缸阀46得电，使下压缸8实现推的动作。下压缸8带动压料板37和压料模38下压，使工件被固定于压料模38和工件槽25之间。控制器63通过Y10使中推板缸阀44得电，使中推板缸15实现推的动作。中推板17在中推板缸15的作用下带动包括上推板18、上推板缸6、下压缸8、支撑板9、支柱10等整体移动。此时，待加工工件的两端中心已经与钻头夹头30、钻头31处于同轴状态。

两端钻孔：控制器63通过Y6、Y7开启动力电机A接触器触点54、动力电机B接触器触点55，使用两个动力电机5转动，带动钻头夹头30、钻头31、丝攻夹头32、丝攻33转动。控制器63通过Y0-Y5控制步进电机A驱动器65、步进电机B驱动器66,进而使两个步进电机2转动，通过丝杆29、丝杆副28带动两个动力头19及钻头31等配套装置往加工区推进。随着动力头19的推进，钻头31开始对工件两端开始钻孔加工。钻孔加工工程中，步进电机A钻到位58和步进电机B钻到位61接触到调整螺母21时，控制器63发出信号使步进电机2反向转动，两个动力头19及钻头31等配套装置往复位方向推进。当调整螺母21碰到步进电机A退到位57和步进电机B退到位60时，控制器63通过Y0-Y5控制步进电机A驱动器65、步进电机B驱动器66,使两个步进电机2停止转动，此时工件的两个钻孔加工完成。

两端丝攻：控制器63通过Y11使上推板缸阀45失电，使上推板缸6实现回拉的动作。上推板缸6在上推板缸阀45的作用下带动包括下压缸8、支撑板9、支柱10等整体回退移动。直到上推板缸限位螺母36与上推板缸6接触才停止回退过程，此时待加工工件的两端中心已经与丝攻夹头32、丝攻33处于同轴状态。

控制器63通过Y0-Y5控制步进电机A驱动器65、步进电机B驱动器66,进而使两个步进电机2转动，通过丝杆29、丝杆副28带动两个动力头19及丝攻33等配套装置往加工区推进。随着动力头19的推进，丝攻33开始对工件两端开始丝螺纹加工。螺纹加工工程中，步进电机A攻到位59和步进电机B攻到位62接触到调整螺母21时，控制器63发出信号使步进电机2反向转动，两个动力头19及丝攻33等配套装置往复位方向推进。当调整螺母21碰到步进电机A退到位57和步进电机B退到位60时，控制器63通过Y0-Y5控制步进电机A驱动器65、步进电机B驱动器66,使两个步进电机2停止转动，此时工件的两个孔螺纹加工完成。

装夹回退：控制器63通过Y11使上推板缸阀45得电，使上推板缸6实现伸出的动作。上推板缸6在上推板缸阀45的作用下带动包括下压缸8、支撑板9、支柱10等整体推出移动。控制器63通过Y10使中推板缸阀44失电，使中推板缸15实现缩回的动作。中推板17在中推板缸15的作用下带动包括上推板18、上推板缸6、下压缸8、支撑板9、支柱10等整体缩回移动，直到中推板缸限位螺母35与中推板缸15接触。控制器63通过Y12使下压缸阀46失电，下压缸8实现缩回的动作。下压缸8带动压料板37和压料模38缩回，工件从压料模38和工件槽25之间分离出来。一般情况下工件将留在工件槽25处。如果工件在下压缸8回退过程中卡在压料模38的模腔39时，当压料模38上升后，在落料杆23和弹簧24作用下，落料杆23靠近模腔39的一端将把工件从模腔39内顶出。此时，已加工工件的与槽底41呈一直线，回到初始状态位置。控制器63再次启动工件装夹程序，推料缸12将新工件顶入工件槽25，新工件将已加工的工件从工件槽25的另外一侧顶出，后续的动作实现再次循环。

距离调整：设备在安装和后续运行过程中，需要对关键位置进行微调，以保证钻孔和丝攻过程中刀具与工件待加工孔的同心，钻孔和丝攻过程中的加工限位。具体包括中推板缸限位螺母35用于调整中推板17的回退位置，上推板缸限位螺母36用于调整上推板缸6的回退位置。调整步进电机A退到位57、步进电机A钻到位58、步进电机A攻到位59、步进电机B退到位60、步进电机B钻到位61、步进电机B攻到位62等传感器对应的调整螺母21，确定动力头19及其附加的停止位置。推料缸12为可调行程气缸，通过调整推料缸杆13使推料块43刚好处于合适位置，再调整紧固螺母34锁定位置。

装置采用步进电机2和位置传感器实现位置控制，也可以用伺服电机替代步进电机2和位置传感器。本装置采用的是二线制位置传感器，也可以用三线制位置传感器替代。装置推料压料的各个气缸也可以用控制电机来替代。

装置的运行主要由触摸屏69和控制器63来实现控制，运行程序可以编在触摸屏69或控制器63中，触摸屏69同时实现信号的输入和参数及状态的显示。

装置也可以将控制程序编在控制器63中，去除触摸屏69，实现整套设备的控制。

装置不仅用于丝锥扳手的两段钻孔和攻丝，可以通过料仓的改造实现和控制调整，实现任何长条类零件的两头钻孔或两头钻孔和攻丝。