一种用于圆柱形工件加工的自动车床的制作方法

本发明涉及自动车床设备领域，特别涉及到一种用于圆柱形工件加工的自动车床。

背景技术

车床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。普通车床经历了近两百年的历史，随着电子技术、计算机技术及自动化、精密机械与测量技术等的发展与综合应用，车床在人类的生产活动中占据越来越重要的作用。

现有车床技术中有专门针对圆柱形工件的加工车床，但现有的圆柱形工件加工车床在加工作业时，不具备自动上料功能，对于大批量的加工作业而言显得效率低下，且现有技术中主轴部分进给采用油缸直接驱动，对于定位工件的刚性不好，加工时易振动，影响加工精度。因此，提供一种适于批量生产、加工精度高的圆柱形工件加工自动车床就很有必要。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的在批量加工圆柱形工件时加工效率低下，以及加工精度不高的问题。提供一种新的适合圆柱形工件批量加工的，加工精度高的自动车床。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种用于圆柱形工件加工的自动车床，包括推料夹紧机构2和车削机构3，所述自动车床还包括自动上料机构1，该自动上料机构1与所述车削机构3平行设置，所述推料夹紧机构2位于自动上料机构1与车削机构3之间，通过螺栓

固定在车削机构3上表面；所述推料夹紧机构2用于将自动上料机构1送达的原料送入车削机构3；所述自动上料机构1包括设置于地面的方管焊接材质上料支架4，设置于所述上料支架4右侧的防护板10和固定于该上料支架4下端的减速电机5，所述减速电机5轴伸端通过键固定主动链轮6，所述主动链轮6和从动链轮一8通过链条7啮合，所述从动链轮8通过键固定于下链轮轴14上，所述下链轮轴14通过第一方形轴承座121、第二方形轴承座122固定于所述上料支架4右下端，该下链轮轴14通过键固定第一从动链轮二131、第二从动链轮二132，上链轮轴11通过第三方形轴承座123、第四方形轴承座124，固定于上料支架4左上方，第三从动链轮二133和第四从动链轮二134固定于所述上链轮轴11两端，所述第一从动链轮二131和第三从动链轮二133、第二从动链轮二132和第四从动链轮二134通过板式链条9啮合，所述自动上料机构1还包括设置于上料支架4与第一方形轴承座121之间的第一调整挡板151，上料支架4与第二方形轴承座122之间的第二调整挡板152，及设置于板式链条9左侧的左挡板16和设置于该板式链条9右侧的右挡板17，定位块18和上料架19，所述定位块18通过安装孔固定于板式链条9耳边，所述上料架19位于防护板10左侧顶端。

进一步地，所述主动链轮6和从动链轮一8轴心位于同一水平面。

进一步地，所述上链轮轴11与下链轮轴14呈60度夹角设置。

所述自动上料机构1工作原理：减速电机5轴伸端通过键固定主动链轮6，主动链轮6和从动链轮一8通过链条7啮合传动，带动下链轮轴14转动，下链轮轴14上通过键固定从动链轮8和第一从动链轮二131、第二从动链轮二132，从而带动所述第一从动链轮二131、第二从动链轮二132转动，上链轮轴11固定第三从动链轮二133和第四从动链轮二134，所述第一从动链轮二131和第三从动链轮二133、第二从动链轮二132和第四从动链轮二134通过板式链条9啮合，从而带动第三从动链轮二133和第四从动链轮二134转动，定位块18通过安装孔固定于板式链条9耳边，所述板式链条9转动带动定位块18转动，工件随定位块18转动上升，到达上料架19从而实现工件的自动上料。

进一步地，所述推料夹紧机构2包括垫板一31和垫板二32，所述垫板一31和垫板二32通过螺栓固定于底板36左端，所述底板36和桥板25通过第一直线轴承231和第一导向轴241，第二直线轴承232和第二导向轴242固定，旋转手轮33固定于第一调节螺杆34底端，所述第一调节螺杆34顶端通过第一活动盖板35固定于桥板25上，第一液压缸端板28固定于桥板25右侧边上，第一液压缸29通过螺栓固定于第一液压缸端板28上，第一液压缸29的轴伸处连接第一浮动接头27，推块26与第一浮动接头27通过螺纹配合连接，活动v形块20、拉伸弹簧21、工件放置槽22均位于推块26左侧端头，所述推料夹紧机构2还包括物料滑道；所述物料滑道包括滑道底板39，设置于滑道底板39左侧的滑道左侧板37和设置于滑道底板39右侧的滑道右侧板38，还包括位于滑道底板39顶部的第一接近传感器30。

所述推料夹紧机构2工作原理：待加工工件通过自动上料机构1送入所述推料夹紧机构2第一接近传感器30的位置，所述第一接近传感器30反馈信号，减速电机5停止转动，第一液压缸29向前推动，带动推块26以及滑道底板39向前推动到指定位置，工件滑到活动v形块20，并留置于工件放置槽22内，并通过拉伸弹簧21压紧，实现工件的推料和夹紧动作。

进一步地，所述车削机构3包括方管焊接材质底架箱体48，位于所述底架箱体48内部左侧的调速电机41和位于该底架箱体48内部右侧的液压站45，以及位于底架箱体48上表面左侧的主轴定位机构43和位于底架箱体48上表面右侧的尾座机构44，所述底架箱体48上表面右侧还包括与尾座机构44并行设置的车削进刀机构46，主动v型带轮40固定于所述调速电机41的轴伸端，并通过v型带42同主轴定位机构43相连接，所述车削机构3还包括位于底架箱体48上表面右侧边角的操作盒47。

进一步地，所述主轴定位机构43包括主轴箱体55，所述主轴箱体55两面设置孔位，所述孔位安装圆柱滚子轴承56，所述圆柱滚子轴承56外部安装轴套57，内部安装主轴54，所述轴套57外部设置隔套59，所述主轴54左端设置定位芯轴49和锥柄50，从动v型带轮60通过锁紧螺母61固定锁紧于所述主轴54右端，所述主轴箱体55还包括四个对称设置孔位，所述孔位安装第二直线轴承58，所述第二直线轴承58内部安装推杆53，所述推杆53左端与推板52通过外螺纹锁紧，所述推板52外设置推板法兰51，所述推杆53右端与液压缸连接板63通过六角螺母62锁紧，所述液压缸连接板63与第二液压缸65轴伸端相连接，所述第二液压缸65通过定位液压缸支座64固定，所述定位液压缸支座64右侧边设置液位计68，所述主轴箱体55右侧边还设置有接近开关支架66，所述接近开关支架66上设置第一接近开关67。

进一步地，所述尾座机构44包括箱体97，所述箱体97顶端两侧设置安装孔，所述安装孔安装第三直线轴承71和第四直线轴承72，还包括与第三直线轴承71和第四直线轴承72配合安装的滑套70，所述滑套70左端设置顶针69，右端设置第二活动盖板73，所述第二活动盖板73右侧设置行程调节板74，所述行程调节板74右侧设置第二液压缸端板75，第三液压缸76轴伸端穿过行程调节板74和第二液压缸端板75与第二活动盖板73固定，所述第三液压缸76两侧面设置液压缸第一安装侧板771和第二安装侧板772，所述液压缸第二安装侧板772上设置第二接近开关78。

进一步地，所述车削进刀机构46包括x向滑轨底板82，所述x向滑轨底板82上设置x向滑轨84，所述x向滑轨84上设置x向滑块85，所述x向滑块85上设置x向滑轨走刀板81，所述x向滑轨走刀板81左侧边设置限位调节螺杆80，所述限位调节螺杆80与x向限位座79相卡接，所述车削进刀机构46还包括与x向滑轨走刀板81呈九十度正交设置的y向进刀液压缸95和y向滑轨88，所述y向滑轨88上设置y向滑块87，所述y向滑块87上设置y向拖板89，所述y向拖板89上设置刀架燕尾板86，车刀98通过定位螺钉83固定于刀架燕尾板86上，所述x向滑轨走刀板81右端设置有第二调节螺杆92，所述第二调节螺杆92上设置限位调节块90，所述x向滑轨走刀板81右端还与第二浮动接头91相连接，所述第二浮动接头91与x向进刀液压缸94相连接，所述x向进刀液压缸94设置于x向进刀液压缸支座93上，所述x向进刀液压缸支座93上还设置有第二接近传感器96。

所述车削机构3工作原理：调速电机41启动，带动主动v型带轮40，通过v形带42带动从动v型带轮60转动，从而带动主轴54旋转，再带动定位芯轴49转动，第二液压缸65推动液压缸连接板63，使得定位芯轴49前进，从而实现对工件的定位；第三液压缸76推动第二活动盖板73，安装行程调节板74，所述第三液压缸76还推动顶针69，并通过第二接近开关78限定推动行程，使其达到指定位置；y向进刀液压缸95推动y向拖板89前进，即推动刀架燕尾板86前进，车刀98通过定位螺钉83固定在刀架燕尾板86中间凹槽中，车刀98沿着y向前进到指定位置，x向进刀液压缸94推动x向滑轨走刀板81沿着x向前进到指定位置，车刀98对工件进行车削加工，当工件加工完成后各机构复位。

本发明还提供一种用于圆形工件加工的自动车床的使用方法，所述方法包括：

(1)将待加工工件放入防护板10内，通过操作盒47开启设备；

(2)减速电机5启动，带动主动链轮6转动，最终带动板式链条9转动，从而带动定位块18转动上升，将所述待加工工件送达上料架19；

(3)所述待加工工件通过上料架19送入推料夹紧机构2第一接近传感器30的位置，所述第一接近传感器30反馈信号，关闭减速电机5，第一液压缸29将所述待加工工件推入工件放置槽22内，并通过拉伸弹簧21压紧，调速电机41启动，通过传动使得定位芯轴49前进，实现对所述工件的定位；

(4)控制x向进刀液压缸94，y向进刀液压缸95，使车刀98对所述工件进行车削加工；

(5)加工完成，各机构复位，进入下一轮加工作业。

本发明通过采用增加自动上料机构和定位芯轴的技术方案，所得的有益效果：

效果一，通过增加自动上料机构，极大提高批量加工时的加工效率；

效果二，通过在主轴定位机构使用定位芯轴，增加了定位精度，可以极大提高工件加工的合格率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明总装配正视图。

图2是本发明总装配侧视图。

图3是本发明总装配俯视图。

图4是本发明自动上料机构侧视图。

图5是本发明自动上料机构正视图。

图6是本发明自动上料机构俯视图。

图7是本发明下链轮轴装配示意图。

图8是本发明上链轮轴装配示意图。

图9是本发明推料夹紧机构侧视图。

图10是本发明推料夹紧机构俯视图。

图11是本发明车削机构侧视图。

图12是本发明车削机构俯视图。

图13是本发明车削机构前视图。

图14是本发明主轴定位机构侧视图。

图15是本发明主轴定位机构俯视图。

图16是本发明主轴定位机构前视图。

图17是本发明尾座机构侧视图。

图18是本发明尾座机构俯视图。

图19是本发明尾座机构前视图。

图20是本发明车削进刀机构侧视图。

图21是本发明车削进刀机构俯视图。

附图1中，1-自动上料机构，2-推料夹紧机构，3-车削机构。

附图4中，4-上料支架，5-减速电机，6-主动链轮，7-链条，8-动链轮，9-板式链条，10-防护板。

附图5中，16-左挡板，17-右挡板，18-定位块，19-上料架。

附图7中，121-第一方形轴承座，122-第二方形轴承座，131-第一从动链轮二，132-第二从动链轮二，14-下链轮轴，151-第一调整挡板，152-第二调整挡板。

附图8中，11-上链轮轴，123-第三方形轴承座，124-第四方形轴承座，133-第三从动链轮二，134-第四从动链轮二。

附图9中，20-活动v形块，21-拉伸弹簧，22-工件放置槽，231-第一直线轴承，232-第二直线轴承，241-第一导向轴，242-第二导向轴，25-桥板，26-推块，27-第一浮动接头，28-第一液压缸端板，29-第一液压缸，30-第一接近传感器，31-垫板1，32-垫板2，33-手轮，34-第一调节螺杆，35-第一活动盖板，36-底板。

附图10中，37-滑道左侧板，38-滑道右侧板，39-滑道底板。

附图11中，40-主动v型带轮，41-调速电机，42-v型带，43-主轴定位机构，44-尾座机构，45-液压站，48-底架箱体。

附图12中，46-车削进刀机构，47-操作盒。

附图14中，49-定位芯轴，50-锥柄，51-推板法兰，52-推板，53-推杆，54-主轴，55-主轴箱体，56-圆柱滚子轴承，57-轴套，58-第二直线轴承，59-隔套，60-从动v型带轮，61-锁紧螺母，62-六角螺母，63-液压缸连接板，64-定位液压缸支座，65-第二液压缸。

附图15中，66-接近开关支架，67-第一接近开关。

附图16中，68-液位计。

附图17中，69-顶针，70-滑套，71-第三直线轴承，72-第四直线轴承，73-第二活动盖板，74-行程调节板，75-第二液压缸端板，76-第三液压缸，97-箱体。

附图18中，771-液压缸第一安装侧板，772-液压缸第二安装侧板，78-第二接近开关。

附图20中，79-x向限位座，80-限位调节螺杆，81-x向滑轨走刀板，82-x向滑轨底板，83-定位螺钉，84-x向滑轨，85-x向滑块，86-刀架燕尾板，87-y向滑块，88-y向滑轨，89-y向拖板，90-限位调节块，91-第二浮动接头，92-第二调节螺杆，93-x向进刀液压缸支座，94-x向进刀液压缸。

附图21中，95-y向进刀液压缸，96-第二接近传感器，98-车刀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种用于圆柱形工件加工的自动车床，如图1所示，包括推料夹紧机构2和车削机构3，所述自动车床还包括自动上料机构1，该自动上料机构1与所述车削机构3平行设置，所述推料夹紧机构2位于自动上料机构1与车削机构3之间，通过螺栓固定在车削机构3上表面；所述推料夹紧机构2用于将自动上料机构1送达的原料送入车削机构3；

为实现工件的自动上料，从而提高加工效率，如图4至图8所示，所述自动上料机构1包括设置于地面的方管焊接材质上料支架4，设置于所述上料支架4右侧的防护板10和固定于该上料支架4下端的减速电机5，所述减速电机5轴伸端通过键固定主动链轮6，所述主动链轮6和从动链轮一8通过链条7啮合，所述从动链轮8通过键固定于下链轮轴14上，所述下链轮轴14通过第一方形轴承座121、第二方形轴承座122固定于所述上料支架4右下端，该下链轮轴14通过键固定第一从动链轮二131、第二从动链轮二132，上链轮轴11通过第三方形轴承座123、第四方形轴承座124，固定于上料支架4左上方，第三从动链轮二133和第四从动链轮二134固定于所述上链轮轴11两端，所述第一从动链轮二131和第三从动链轮二133、第二从动链轮二132和第四从动链轮二134通过板式链条9啮合，所述自动上料机构1还包括设置于上料支架4与第一方形轴承座121之间的第一调整挡板151，上料支架4与第二方形轴承座122之间的第二调整挡板152，及设置于板式链条9左侧的左挡板16和设置于该板式链条9右侧的右挡板17，定位块18和上料架19，所述定位块18通过安装孔固定于板式链条9耳边，所述上料架19位于防护板10左侧顶端。

为保证传动效率，如图4所示，所述主动链轮6和从动链轮一8轴心位于同一水平面。

如图4所示，所述上链轮轴11与下链轮轴14呈60度夹角设置，以便于待加工工件的传动上移，最终进入上料架19。

为实现车床的自动推料和夹紧动作，如图9所示，所述推料夹紧机构2包括垫板一31和垫板二32，所述垫板一31和垫板二32通过螺栓固定于底板36左端，所述底板36和桥板25通过第一直线轴承231和第一导向轴241，第二直线轴承232和第二导向轴242固定，旋转手轮33固定于第一调节螺杆34底端，所述第一调节螺杆34顶端通过第一活动盖板35固定于桥板25上，第一液压缸端板28固定于桥板25右侧边上，第一液压缸29通过螺栓固定于第一液压缸端板28上，第一液压缸29的轴伸处连接第一浮动接头27，推块26与第一浮动接头27通过螺纹配合连接，活动v形块20、拉伸弹簧21、工件放置槽22均位于推块26左侧端头，如图10所示，所述推料夹紧机构2还包括物料滑道；所述物料滑道包括滑道底板39，设置于滑道底板39左侧的滑道左侧板37和设置于滑道底板39右侧的滑道右侧板38，还包括位于滑道底板39顶部的第一接近传感器30。

如图11、图12所示，所述车削机构3包括方管焊接材质底架箱体48，位于所述底架箱体48内部左侧的调速电机41和位于该底架箱体48内部右侧的液压站45，以及位于底架箱体48上表面左侧的主轴定位机构43和位于底架箱体48上表面右侧的尾座机构44，所述底架箱体48上表面右侧还包括与尾座机构44并行设置的车削进刀机构46，主动v型带轮40固定于所述调速电机41的轴伸端，并通过v型带42同主轴定位机构43相连接，所述车削机构3还包括位于底架箱体48上表面右侧边角的操作盒47。

为提高对工件的定位准确性，进而提高工件加工精度和产品合格率，如图14、图16所示，所述主轴定位机构43包括主轴箱体55，所述主轴箱体55两面设置孔位，所述孔位安装圆柱滚子轴承56，所述圆柱滚子轴承56外部安装轴套57，内部安装主轴54，所述轴套57外部设置隔套59，所述主轴54左端设置定位芯轴49和锥柄50，从动v型带轮60通过锁紧螺母61固定锁紧于所述主轴54右端，所述主轴箱体55还包括四个对称设置孔位，所述孔位安装第二直线轴承58，所述第二直线轴承58内部安装推杆53，所述推杆53左端与推板52通过外螺纹锁紧，所述推板52外设置推板法兰51，所述推杆53右端与液压缸连接板63通过六角螺母62锁紧，所述液压缸连接板63与第二液压缸65轴伸端相连接，所述第二液压缸65通过定位液压缸支座64固定，所述定位液压缸支座64右侧边设置液位计68，所述主轴箱体55右侧边还设置有接近开关支架66，如图15所示，所述接近开关支架66上设置第一接近开关67。

如图17所示，所述尾座机构44包括箱体97，所述箱体97顶端两侧设置安装孔，所述安装孔安装第三直线轴承71和第四直线轴承72，还包括与第三直线轴承71和第四直线轴承72配合安装的滑套70，所述滑套70左端设置顶针69，右端设置第二活动盖板73，所述第二活动盖板73右侧设置行程调节板74，所述行程调节板74右侧设置第二液压缸端板75，第三液压缸76轴伸端穿过行程调节板74和第二液压缸端板75与第二活动盖板73固定，如图18所示，所述第三液压缸76两侧面设置液压缸第一安装侧板771和第二安装侧板772，所述液压缸第二安装侧板772上设置第二接近开关78。

如图20、图21所示，所述车削进刀机构46包括x向滑轨底板82，所述x向滑轨底板82上设置x向滑轨84，所述x向滑轨84上设置x向滑块85，所述x向滑块85上设置x向滑轨走刀板81，所述x向滑轨走刀板81左侧边设置限位调节螺杆80，所述限位调节螺杆80与x向限位座79相卡接，所述车削进刀机构46还包括与x向滑轨走刀板81呈九十度正交设置的y向进刀液压缸95和y向滑轨88，所述y向滑轨88上设置y向滑块87，所述y向滑块87上设置y向拖板89，所述y向拖板89上设置刀架燕尾板86，车刀98通过定位螺钉83固定于刀架燕尾板86上，所述x向滑轨走刀板81右端设置有第二调节螺杆92，所述第二调节螺杆92上设置限位调节块90，所述x向滑轨走刀板81右端还与第二浮动接头91相连接，所述第二浮动接头91与x向进刀液压缸94相连接，所述x向进刀液压缸94设置于x向进刀液压缸支座93上，所述x向进刀液压缸支座93上还设置有第二接近传感器96。

本实施例的工作流程：将待加工工件放入防护板10内，通过操作盒47开启设备，减速电机5启动，减速电机5轴伸端通过键固定主动链轮6，主动链轮6和从动链轮一8通过链条7啮合传动，带动下链轮轴14转动，下链轮轴14上通过键固定从动链轮8和第一从动链轮二131、第二从动链轮二132，从而带动所述第一从动链轮二131、第二从动链轮二132转动，上链轮轴11固定第三从动链轮二133和第四从动链轮二134，所述第一从动链轮二131和第三从动链轮二133、第二从动链轮二132和第四从动链轮二134通过板式链条9啮合，从而带动第三从动链轮二133和第四从动链轮二134转动，定位块18通过安装孔固定于板式链条9耳边，所述板式链条9转动带动定位块18转动，工件随定位块18转动上升，到达上料架19，送入所述推料夹紧机构2第一接近传感器30的位置，所述第一接近传感器30反馈信号，减速电机5停止转动，第一液压缸29向前推动，带动推块26以及滑道底板39向前推动到指定位置，工件滑到活动v形块20，并留置于工件放置槽22内，并通过拉伸弹簧21压紧，调速电机41启动，带动主动v型带轮40，通过v形带42带动从动v型带轮60转动，从而带动主轴54旋转，再带动定位芯轴49转动，第二液压缸65推动液压缸连接板63，使得定位芯轴49前进，从而实现对工件的定位；第三液压缸76推动第二活动盖板73，安装行程调节板74，所述第三液压缸76还推动顶针69，并通过第二接近开关78限定推动行程，使其达到指定位置；y向进刀液压缸95推动y向拖板89前进，即推动刀架燕尾板86前进，车刀98通过定位螺钉83固定在刀架燕尾板86中间凹槽中，车刀98沿着y向前进到指定位置，x向进刀液压缸94推动x向滑轨走刀板81沿着x向前进到指定位置，车刀98对工件进行车削加工，当工件加工完成后各机构复位。减速电机5再次启动，再次供料到达放置槽22内中，重复以上动作，对工件进行切削加工，如此重复，以此提高批量加工的效率。

本实施例还提供一种用于圆柱形工件加工的自动车床的使用方法，所述方法包括：

(1)将待加工工件放入防护板10内，通过操作盒47开启设备；

(2)减速电机5启动，带动主动链轮6转动，最终带动板式链条9转动，从而带动定位块18转动上升，将所述待加工工件送达上料架19；

(3)所述待加工工件通过上料架19送入推料夹紧机构2第一接近传感器30的位置，所述第一接近传感器30反馈信号，关闭减速电机5，第一液压缸29将所述待加工工件推入工件放置槽22内，并通过拉伸弹簧21压紧，调速电机41启动，通过传动使得定位芯轴49前进，实现对所述工件的定位；

(4)控制x向进刀液压缸94，y向进刀液压缸95，使车刀98对所述工件进行车削加工；

(5)加工完成，各机构复位，进入下一轮加工作业。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。