一种无心剥皮机组的制作方法

本发明涉及一种无心剥皮机组，属于机械加工技术领域。

背景技术：

细长圆钢或者钢管，对其表面进行加工时，由于圆钢或者钢管太长，普通车床无法定心装夹，致使无法加工，市面上一些缩径机的加工精度又不高，满足不了加工要求；无心剥皮机组是针对圆钢坯料的后道精整工序，特别是细长光亮材、银亮材加工的专用设备，同样适用于钢管等其他需要剥皮精整的棒材。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种无心剥皮机组，本发明采用了无心式、多刀旋风车削方法实现坯料的外圆重载快速车削加工，加工后可消除表面缺陷，提高产品尺寸精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无心剥皮机组，包括原料进料滚床、加工装置、成品出料滚床、配电柜、液压泵、链板式排屑器和平台基座；平台基座上从左至右依次设有原料进料滚床、加工装置和成品出料滚床，加工装置下端设有链板式排屑器，配电柜和液压泵分别连接料进料滚床、加工装置、成品出料滚床和链板式排屑器。

原料进料滚床由原料床架、顶料斜板、第一顶料杆和进料滚床组成；原料床架上部为平面和斜坡焊接支架组成，斜坡焊接支架末端设有数个顶料斜板，顶料斜板上端椭圆形板，顶料斜板下端为偏心轴结构，顶料斜板通过偏心轴连接连杆机构，通过调节连杆机构可带动顶料斜板发生偏心转动，顶料斜板旁设有第一顶料杆，第一顶料杆两端外沿设有限位钩，第一顶料杆的一端与进料滚床铰接，进料滚床侧端设有液压缸，液压缸与第一顶料杆下端中心铰接，液压缸可驱动第一顶料杆沿进料滚床侧端进行转角运动，进料滚床上端设有数个辊轮，辊轮为中心内凹状，辊轮连接有减速电机。

加工装置包括进料装置、导向装置、车削装置和出料装置；进料装置、导向装置、车削装置和出料装置依次同心并列设置。

进料装置包括减速机、分动箱、联轴器、辊座、液压缸和带牙辊轮；减速机与分动箱连接，分动箱设有四个输出端，分动箱输出端通过联轴器连接带牙辊轮，四个带牙辊轮上下各两个分别设置在辊座上，辊座上下分别设有液压缸，上下液压缸分别连接上下两组带牙辊轮。

导向装置包括机体、四连杆循环机构、机座、滑杆和滚轮；机体为方形体，机体内设有圆形的机座，机座外径方向设有四个滑杆，滑杆前端设有滚轮，机体上设有四连杆循环机构，四连杆循环机构与滑杆连接，四连杆循环机构与液压缸连接，液压缸可驱动四连杆循环机构使滑杆在机座内同步滑动。

车削装置包括刀架、主轴驱动、进刀驱动和驱动轴套；驱动轴套前端与刀架连接，主轴驱动和进刀驱动分别与驱动轴套连接；刀架包括刀盘、进刀滑块、丝杠齿轮、传动齿轮、粗车刀和精车刀；刀盘为圆环状，刀盘前端面径向开设有四个圆周分布的车刀槽，车刀槽内设有刀具，刀具由粗车刀和精车刀组成，刀盘前端面轴向开设有四个圆形滑道，圆形滑道内设有进刀滑块，进刀滑块与丝杠齿轮螺纹连接，进刀滑块设有斜面滑道，进刀滑块通过斜面滑道与刀具滑动连接，丝杠齿轮与传动齿轮连接。

主轴驱动包括主轴驱动减速机和主轴驱动齿轮组；进刀驱动包括进刀驱动电机和进刀驱动齿轮组；驱动轴套外部为空心轴，内部为内导装置；空心轴包括外套齿轮、空心轴外套、内套齿轮、空心轴内套和刀架连接齿轮；空心轴外套外壁中部与外套齿轮固定连接，空心轴外套内设有空心轴内套，空心轴内套两端长于空心轴外套，空心轴内套左端长于空心轴外套部分设有刀架连接齿轮，空心轴内套右端长于空心轴外套部分设有内套齿轮；刀盘与空心轴外套左端固定连接，刀架连接齿轮与传动齿轮连接，主轴驱动通过主轴驱动齿轮组与外套齿轮连接，进刀驱动通过进刀驱动齿轮组与内套齿轮连接；主轴驱动可驱动空心轴外套转动，进刀驱动可驱动空心轴内套和刀架连接齿轮转动，当空心轴外套与空心轴内套同步转动时，刀架连接齿轮与传动齿轮不会发生相对转动，当空心轴外套与空心轴内套不同步转动时，刀架连接齿轮与传动齿轮出现转速差，就会发生相对转动，进而带动进刀滑块和刀具发生相对转动，进而实现刀具的进刀或出刀。

内导装置包括内导座、支架、推杆，内导座为管状，内导座内设有圆环板，内导座外壁开设有两个长条豁口，内导座内设有支架，支架为圆环型，支架内环开设有三个均匀分布的方槽，支架外壁设有两个吊耳，吊耳通过长条豁口伸出内导座外，支架通过吊耳连接两个液压缸，内导座圆环板表面铰接有三个推杆，三个推杆形成一个圆环体，该圆环体外壁与支架内壁贴合，推杆与内导座圆环板铰接一端外壁设有凸块，凸块位于支架方槽内，推杆另一端内壁设有滚轮；液压缸可驱动支架与内导座相对转动，进而带动三个推杆同步转动，进而控制三个推杆内切圆同轴心变径。

出料装置包括出料基座和滑动夹料座；滑动夹料座与出料基座滑动连接，出料基座包括基体、出料电机、直线滑轨和滚珠丝杠，基体上设有出料电机，出料电机通过皮带与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠和直线滑轨固定在基体侧边，两个直线滑轨设置在滚珠丝杠两侧；滑动夹料座包括夹料基座、丝母、直线滑块、丝杠机构、无牙辊轮和铰接连杆，夹料基座为方管状，夹料基座侧壁中心设有丝母，丝母两侧各设有一个直线滑块，夹料基座上下两端分别设有丝杠机构，丝杠机构连接无牙辊轮，两个无牙辊轮相对设置在夹料基座上下两端，两个无牙辊轮两侧通过铰接连杆连接，铰接连杆为三连杆结构，铰接连杆中间连杆中心与夹料基座侧壁铰接，铰接连杆另两个连杆分别与两个无牙辊轮对角连接，无牙辊轮对加工工件起到保护作用，丝杠机构可调节无牙辊轮上下运动，铰接连杆可使两个无牙辊轮同步相对运动。

成品出料滚床包括成品床架、挡料杆、第二顶料杆和出料滚床；出料滚床上端为数个辊轮，辊轮为中心内凹状，辊轮连接有减速电机，出料滚床上设有第二顶料杆，第二顶料杆两端外沿设有限位钩，第二顶料杆的一端与出料滚床铰接，出料滚床侧端设有液压缸，液压缸与第二顶料杆下端中心铰接；成品床架与出料滚床并列设置，出料滚床上部位斜坡与圆弧形打捆槽结构，斜坡底端设有挡料杆挡料杆一端与成品床架铰接，挡料杆另一端通过液压缸与成品床架连接。

加工工件作为原料放置在原料床架上，加工工件自然沿着原料床架滚落至与顶料斜板贴合，可通过调节连杆机构转动顶料斜板，由于顶料斜板为偏心结构，即可调整加工工件在原料床架上的相对位置，使加工工件与第一顶料杆位置相对应，启动液压缸，驱动第一顶料杆一端将加工工件顶起，加工工件可滑动到进料滚床上，减速电机驱动辊轮带动加工工件运动，加工工件通过进料装置继续运动，带牙辊轮可保证加工工件进行轴向运动而不发生转动，加工工件通过导向装置，导向装置对加工工件起到限位作用，保证加工工件的轴心不变，加工工件继续运动进入车削装置，加工工件先经过粗车刀车削，再经过精车刀车削，一次成型，加工工件的加工完成部分进入内导装置，内导装置继续对加工工件起到限位作用，当加工工件完全脱离了进料装置，加工工件就没有了运动的动力，出料装置的滑动夹料座就会夹住加工工件前端继续运动，将加工工件运动到出料滚床上，通过第二顶料杆顶起和挡料杆限位，将加工工件放到成品床架上。

本发明的有益效果是：本发明采用了无心式、多刀旋风车削方法实现坯料的外圆重载快速车削加工，加工后可消除表面缺陷，提高产品尺寸精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为原料进料滚床的立体图。

图3为原料进料滚床的侧视图。

图4为加工装置的立体图。

图5为加工装置的主视图。

图6为进料装置的结构示意图。

图7为导向装置的结构示意图。

图8为车削装置的立体图。

图9为车削装置的结构示意图。

图10为刀架的主视图。

图11为刀架的剖视图。

图12为进刀驱动的结构示意图。

图13为主轴驱动的结构示意图。

图14为驱动轴套的结构示意图。

图15为内导装置的剖视图。

图16为内导装置的结构示意图。

图17为出料装置的立体图。

图18为出料装置的主视图。

图19为铰接连杆的连接结构示意图。

图20为成品出料滚床的立体图。

图21为成品出料滚床的侧视图。

图中标号：

1、原料进料滚床，11、原料床架，12、顶料斜板，13、第一顶料杆，14、进料滚床，2、加工装置，21、进料装置，211、减速机，212、分动箱，213、联轴器，214、辊座，215、液压缸，216、带牙辊轮，22、导向装置，221、机体，222、四连杆循环机构，223、机座，224、滑杆，225、滚轮，23、车削装置，231、刀架，2311、刀盘，2312、进刀滑块，2313、丝杠齿轮，2314、传动齿轮，2315、粗车刀，2316、精车刀，232，主轴驱动，2321、主轴驱动减速机，2322、主轴驱动齿轮组，233，进刀驱动，2331、进刀驱动电机，2332、进刀驱动齿轮组，234，驱动轴套，2341、空心轴，23411，外套齿轮，23412、空心轴外套，23413、内套齿轮，23414、空心轴内套，23415、刀架连接齿轮，2342、内导装置，23421、内导座，23422、支架，23423、推杆，24、出料装置，241、出料基座，2411、出料电机，2412、直线滑轨，2413、滚珠丝杠，242、滑动夹料座，2421、丝母，2422、直线滑块，2423、丝杠机构，2424、无牙辊轮，2425、铰接连杆，3、成品出料滚床，31、成品床架，32、挡料杆，33、第二顶料杆，34、出料滚床，4、配电柜，5、液压泵，6、链板式排屑器，7、平台基座，8、加工工件。

具体实施方式

如图1-21所示，一种无心剥皮机组，包括原料进料滚床1、加工装置2、成品出料滚床3、配电柜4、液压泵5、链板式排屑器6和平台基座7；平台基座7上从左至右依次设有原料进料滚床1、加工装置2和成品出料滚床3，加工装置2下端设有链板式排屑器6，配电柜4和液压泵5分别连接料进料滚床1、加工装置2、成品出料滚床3和链板式排屑器6。

原料进料滚床1由原料床架11、顶料斜板12、第一顶料杆13和进料滚床14组成；原料床架11上部为平面和斜坡焊接支架组成，斜坡焊接支架末端设有数个顶料斜板12，顶料斜板12上端椭圆形板，顶料斜板12下端为偏心轴结构，顶料斜板12通过偏心轴连接连杆机构，通过调节连杆机构可带动顶料斜板12发生偏心转动，顶料斜板12旁设有第一顶料杆13，第一顶料杆13两端外沿设有限位钩，第一顶料杆13的一端与进料滚床14铰接，进料滚床14侧端设有液压缸，液压缸与第一顶料杆13下端中心铰接，液压缸可驱动第一顶料杆13沿进料滚床14侧端进行转角运动，进料滚床14上端设有数个辊轮，辊轮为中心内凹状，辊轮连接有减速电机。

加工装置2包括进料装置21、导向装置22、车削装置23和出料装置24；进料装置21、导向装置22、车削装置23和出料装置24依次同心并列设置。

进料装置21包括减速机211、分动箱212、联轴器213、辊座214、液压缸215和带牙辊轮216；减速机211与分动箱212连接，分动箱212设有四个输出端，分动箱212输出端通过联轴器213连接带牙辊轮216，四个带牙辊轮216上下各两个分别设置在辊座214上，辊座214上下分别设有液压缸215，上下液压缸215分别连接上下两组带牙辊轮216。

导向装置22包括机体221、四连杆循环机构222、机座223、滑杆224和滚轮225；机体221为方形体，机体221内设有圆形的机座223，机座223外径方向设有四个滑杆224，滑杆224前端设有滚轮225，机体221上设有四连杆循环机构222，四连杆循环机构222与滑杆224连接，四连杆循环机构222与液压缸连接，液压缸可驱动四连杆循环机构222使滑杆224在机座223内同步滑动。

车削装置23包括刀架231、主轴驱动232、进刀驱动233和驱动轴套234；驱动轴套234前端与刀架231连接，主轴驱动232和进刀驱动233分别与驱动轴套234连接；刀架231包括刀盘2311、进刀滑块2312、丝杠齿轮2313、传动齿轮2314、粗车刀2315和精车刀2316；刀盘2311为圆环状，刀盘2311前端面径向开设有四个圆周分布的车刀槽，车刀槽内设有刀具，刀具由粗车刀2315和精车刀2316组成，刀盘2311前端面轴向开设有四个圆形滑道，圆形滑道内设有进刀滑块2312，进刀滑块2312与丝杠齿轮2313螺纹连接，进刀滑块2312设有斜面滑道，进刀滑块2312通过斜面滑道与刀具滑动连接，丝杠齿轮2313与传动齿轮2312连接。

主轴驱动232包括主轴驱动减速机2321和主轴驱动齿轮组2322；进刀驱动233包括进刀驱动电机2331和进刀驱动齿轮组2332；驱动轴套234外部为空心轴2341，内部为内导装置2342；空心轴2341包括外套齿轮23411、空心轴外套23412、内套齿轮23413、空心轴内套23414和刀架连接齿轮23415；空心轴外套23412外壁中部与外套齿轮23411固定连接，空心轴外套23412内设有空心轴内套23414，空心轴内套23414两端长于空心轴外套23412，空心轴内套23414左端长于空心轴外套23412部分设有刀架连接齿轮23415，空心轴内套23414右端长于空心轴外套23412部分设有内套齿轮23413；刀盘2311与空心轴外套23412左端固定连接，刀架连接齿轮23415与传动齿轮2314连接，主轴驱动232通过主轴驱动齿轮组2322与外套齿轮23411连接，进刀驱动233通过进刀驱动齿轮组2332与内套齿轮23413连接；主轴驱动232可驱动空心轴外套23412转动，进刀驱动233可驱动空心轴内套23414和刀架连接齿轮23415转动，当空心轴外套23412与空心轴内套23414同步转动时，刀架连接齿轮23415与传动齿轮2312不会发生相对转动，当空心轴外套23412与空心轴内套23414不同步转动时，刀架连接齿轮23415与传动齿轮2312出现转速差，就会发生相对转动，进而带动进刀滑块2312和刀具发生相对转动，进而实现刀具的进刀或出刀。

内导装置2342包括内导座23421、支架23422、推杆23423，内导座23421为管状，内导座23421内设有圆环板，内导座23421外壁开设有两个长条豁口，内导座23421内设有支架23422，支架23422为圆环型，支架23422内环开设有三个均匀分布的方槽，支架23422外壁设有两个吊耳，吊耳通过长条豁口伸出内导座23421外，支架23422通过吊耳连接两个液压缸，内导座23421圆环板表面铰接有三个推杆23423，三个推杆23423形成一个圆环体，该圆环体外壁与支架23422内壁贴合，推杆23423与内导座23421圆环板铰接一端外壁设有凸块，凸块位于支架23422方槽内，推杆23423另一端内壁设有滚轮；液压缸可驱动支架23422与内导座23421相对转动，进而带动三个推杆23423同步转动，进而控制三个推杆23423内切圆同轴心变径。

出料装置24包括出料基座241和滑动夹料座242；滑动夹料座242与出料基座241滑动连接，出料基座241包括基体、出料电机2411、直线滑轨2412和滚珠丝杠2413，基体上设有出料电机2411，出料电机2411通过皮带与滚珠丝杠2413连接，滚珠丝杠2413和直线滑轨2412固定在基体侧边，两个直线滑轨2412设置在滚珠丝杠2413两侧；滑动夹料座242包括夹料基座、丝母2421、直线滑块2422、丝杠机构2343、无牙辊轮2424和铰接连杆2425，夹料基座为方管状，夹料基座侧壁中心设有丝母2421，丝母2421两侧各设有一个直线滑块2422，夹料基座上下两端分别设有丝杠机构2343，丝杠机构2343连接无牙辊轮2424，两个无牙辊轮2424相对设置在夹料基座上下两端，两个无牙辊轮2424两侧通过铰接连杆2425连接，铰接连杆2425为三连杆结构，铰接连杆2425中间连杆中心与夹料基座侧壁铰接，铰接连杆2425另两个连杆分别与两个无牙辊轮2424对角连接，无牙辊轮2424对加工工件8起到保护作用，丝杠机构2343可调节无牙辊轮2424上下运动，铰接连杆2425可使两个无牙辊轮2424同步相对运动。

成品出料滚床3包括成品床架31、挡料杆32、第二顶料杆33和出料滚床34；出料滚床34上端为数个辊轮，辊轮为中心内凹状，辊轮连接有减速电机，出料滚床34上设有第二顶料杆33，第二顶料杆33两端外沿设有限位钩，第二顶料杆33的一端与出料滚床34铰接，出料滚床34侧端设有液压缸，液压缸与第二顶料杆33下端中心铰接；成品床架31与出料滚床34并列设置，出料滚床34上部位斜坡与圆弧形打捆槽结构，斜坡底端设有挡料杆32，挡料杆32一端与成品床架31铰接，挡料杆32另一端通过液压缸与成品床架31连接。

具体操作方式：

加工工件8作为原料放置在原料床架11上，加工工件8自然沿着原料床架11滚落至与顶料斜板12贴合，可通过调节连杆机构转动顶料斜板12，由于顶料斜板12为偏心结构，即可调整加工工件8在原料床架11上的相对位置，使加工工件8与第一顶料杆13位置相对应，启动液压缸，驱动第一顶料杆13一端将加工工件8顶起，加工工件8可滑动到进料滚床14上，减速电机驱动辊轮带动加工工件8运动，加工工件8通过进料装置21继续运动，带牙辊轮216可保证加工工件8进行轴向运动而不发生转动，加工工件8通过导向装置22，导向装置22对加工工件8起到限位作用，保证加工工件8的轴心不变，加工工件8继续运动进入车削装置23，加工工件8先经过粗车刀2315车削，再经过精车刀2316车削，一次成型，加工工件8的加工完成部分进入内导装置2342，内导装置2342继续对加工工件8起到限位作用，当加工工件8完全脱离了进料装置21，加工工件8就没有了运动的动力，出料装置24的滑动夹料座242就会夹住加工工件8前端继续运动，将加工工件8运动到出料滚床34上，通过第二顶料杆33顶起和挡料杆32限位，将加工工件8放到成品床架31上。