一种汽车转向节机械加工设备及其加工工艺的制作方法

1.本发明涉及汽车零部件加工设备技术领域，特别是涉及一种汽车转向节机械加工设备及其加工工艺。


背景技术：

2.汽车转向节是装在汽车前桥上的零件，汽车车轮及制动器装在转向节上，转向节围绕主销转动，实现汽车转向，是承受汽车前部载荷的重要安保件，俗称“羊角轴”。
3.汽车转向节现有加工工艺流程存在着下述问题：转向节的加工精度要求是通过工序的加工精度和机床整机性能得以实现的，由于转向节在多个设备中进行数次装夹，存在定位装夹误差，加工精度及效率较低，成本高，不能满足规模化生产的需求。
4.转向节内外侧面的粗铣加工是在两台机床上进行，其中，主孔与精铣内裆面工序，分别在数控加工中心机床、组合专用铣削机床两台设备上完成，两次装夹，主孔与内裆面的垂直度不能满足≤0.05mm的技术要求；加工工序多，使用的设备多，导致工件装卸次数多，需要的人工多，操作工劳动强度大；换产时，需要更换的夹具多，费工费时。
5.为了解决上述问题，本发明提供一种汽车转向节机械加工设备及其加工工艺，来解决现有的汽车转向节加工精度不高且加工成本较高的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种汽车转向节机械加工设备及其加工工艺，达到提转向节的加工精度和降低加工成本的目的。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
8.一种汽车转向节机械加工设备，包括工作台、从左到右依次设置在所述工作台上的夹具组件、第一横梁组件和第二横梁组件，所述工作台上设置两条第一滑轨，每条所述第一滑轨上均设置一组夹具组件，所述夹具组件可在所述第一滑轨上移动并可依次穿过所述第一横梁组件和第二横梁组件，所述第一横梁组件和第二横梁组件分别用于对夹具组件上的待加工工件进行加工。
9.优选地，所述夹具组件包括设置在所述第一滑轨上并可在所述第一滑轨上滑动底座、从左到右依次设置在所述底座上的第一伺服电机、转台、夹紧工位以及尾座，所述转台和所述尾座之间设置有旋转轴、所述夹紧工位设置在所述旋转轴上，所述伺服电机用于驱动所述转台的转动，所述转台用于带动所述旋转轴转动。
10.优选地，所述夹紧工位至少设置两个。
11.优选地，所述第一横梁组件包括第一门式框架、设置在所述第一门式框架上的第一横梁、设置在所述第一横梁上的第二滑轨、设置在所述第二滑轨上的第二滑座、设置在所述第二滑座上的第二滑块、设置在所述第二滑块上的铣削组件、以及用于驱动所述第二滑块沿z轴移动的第一z轴伺服驱动装置和用于驱动所述第二滑座沿y轴移动的第一y轴伺服驱动装置。
12.优选地，所述铣削组件包括固定板、设置在所述固定板上的铣削头、设置在铣削头端部的刀杆、设置在所述刀杆上的铣刀以及用于支撑刀杆并设置在所述固定板上的支撑组件。
13.优选地，所述支撑组件包括板体，所述板体上开设有用于供刀杆穿过的贯穿孔，所述板体设置在所述固定板上。
14.优选地，所述铣刀为三面刃铣刀。
15.优选地，所述第二横梁组件包括第二门式框架、设置在所述第二横梁上的第三滑轨、设置在所述第三滑轨上的第三滑座和刀库、设置在所述第三滑座上的第三滑块、设置在所述第三滑块上的主轴部件、以及用于驱动所述第三滑块沿z轴移动的第二z轴伺服驱动装置和用于驱动所述第三滑座沿y轴移动的第二y轴伺服驱动装置。
16.优选地，所述夹具组件和所述第一横梁组件之间设置有活动门。
17.一种汽车转向节的加工工艺，包括以下内容：
18.s1：第一个夹具组件在装夹完毕后，活动门上升开启，进入到第一横梁组件，活动门下降关闭。
19.s2：在第一横梁组件内粗铣内裆面、粗铣外裆面；与此同时，在第二个夹具组件上装夹工件。
20.s3：第一个夹具组件上的工件粗铣完毕，进入到第二横梁组件，活动门开启，第二个夹具组件及其上安装完毕的工件，进入第一横梁组件，活动门关闭，第二个夹具组件上的工件开始粗铣内裆面、粗铣外裆面，位于第二横梁组件的第一个夹具组件上的工件开始对主孔及外裆面进行精加工。
21.s4：第二个夹具组件上的工件粗铣完毕，进入第二横梁组件，等待加工加工主孔、及外裆面，第一个夹具组件上的工件在第二横梁组件加工完毕后，回到第一横梁组件进行精铣内裆面，与此同时，位于第二横梁组件上的第二个夹具组件上的工件开始加工。
22.s5：第一个夹具组件上的工件在第一横梁组件内裆面精铣完毕，第二个夹具组件上的工件在第二横梁组件内暂停加工，活动门上升开启，第一横梁组件中的第一个夹具组件通过活动门移出第一横梁组件，卸下加工完毕的工件并继续装夹待加工工件，活动门下降关闭，位于第二横梁组件中的第二个夹具组件上的工件继续加工。
23.s6：第二个夹具组件上的工件在第二横梁组件中加工完毕后，进入第一横梁组件后开始精铣内裆面；第一个夹具组件上的工件装夹完毕，第二个夹具组件上的工件的内裆面精铣完成，活动门开启，第一个夹具组件移动到第一横梁组件、第二个夹具组件通过活动门移出第一横梁组件，活动门关闭，开始下一个加工循环工作。
24.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
25.1.本发明通过在工作台上依次设置夹具组件、第一横梁组件和第二横梁组件，并保证夹具组件可在第一横梁组件和第二横梁组件之间往复运行，将汽车转向节粗铣内裆面和外裆面、主孔、其它孔系及外裆面精加工、精铣内裆面三道工序合并在一台设备上加工，减少了工件的装卸次数，减轻了操作工的劳动强度，省工省时。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.附图1为本发明的俯视图；
28.附图2为本发明的后视图；
29.附图3为本发明的侧视图；
30.附图4为夹具组件的主视图；
31.附图5为夹具组件的侧视图；
32.附图6为第一横梁组件的主视图；
33.附图7为第一横梁组件的侧视图；
34.附图8为铣削组件的主视图；
35.附图9为铣削组件的侧视图；
36.附图10为第二横梁的主视图；
37.附图11为第二横梁的侧视图；
38.其中，1、夹具组件；2、工作台；3、第一横梁组件；4、第二横梁组件；5、第一滑轨；6、第一伺服电机；7、转台；8、夹紧工位；9、尾座；10、转轴；11、第二滑座；12、第二滑块；13、第一z轴伺服驱动装置；14、第一横梁；15、第一y轴伺服驱动装置；16、铣削组件；17、第一门式框架；18、铣削头；19、固定板；20、刀杆；21、三面刃铣刀；22、支撑组件；23、刀库；24、第三滑座；25、第三滑块；26、主轴部件；27、第二横梁；28、第二y轴伺服驱动装置；29、第二门式框架；30、第二z轴伺服驱动装置。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.本发明的目的是提供一种汽车转向节机械加工设备及其加工工艺，达到提转向节的加工精度和降低加工成本的目的。
41.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
42.参考图1至图3，一种汽车转向节机械加工设备，包括工作台2、从左到右依次设置在所述工作台2上的夹具组件1、第一横梁组件3和第二横梁组件4，所述工作台2上设置两条第一滑轨5，每条所述第一滑轨5上均设置一组夹具组件1，所述夹具组件1可在所述第一滑轨5上移动并可依次穿过所述第一横梁组件3和第二横梁组件4，所述第一横梁组件3和第二横梁组件4分别用于对夹具组件1上的待加工工件进行加工；本发明通过在工作台2上依次设置夹具组件1、第一横梁组件3和第二横梁组件4，并保证夹具组件1可在第一横梁组件3和第二横梁组件4之间往复运行，将汽车转向节粗铣内裆面和外裆面、主孔、其它孔系及外裆面精加工、精铣内裆面三道工序合并在一台设备上加工，减少了工件的装卸次数，减轻了操作工的劳动强度，省工省时。
43.参考图4至图5，所述夹具组件1包括设置在所述第一滑轨5上并可在所述第一滑轨5上滑动底座、从左到右依次设置在所述底座上的第一伺服电机6、转台7、夹紧工位以及尾座9，所述转台7和所述尾座9之间设置有旋转轴10、所述夹紧工位8设置在所述旋转轴10上，所述伺服电机用于驱动所述转台7的转动，所述转台7用于带动所述旋转轴10转动。
44.参考图4，所述夹紧工位8至少设置两个。
45.参考图6至图7，所述第一横梁组件3包括第一门式框架17、设置在所述第一门式框架17上的第一横梁14、设置在所述第一横梁14上的第二滑轨、设置在所述第二滑轨上的第二滑座11、设置在所述第二滑座11上的第二滑块12、设置在所述第二滑块12上的铣削组件16、以及用于驱动所述第二滑块12沿z轴移动的第一z轴伺服驱动装置13和用于驱动所述第二滑座11沿y轴移动的第一y轴伺服驱动装置15。
46.参考图8至图9，所述铣削组件16包括固定板19、设置在所述固定板19上的铣削头18、设置在铣削头18端部的刀杆20、设置在所述刀杆20上的铣刀以及用于支撑刀杆20并设置在所述固定板19上的支撑组件22。
47.参考图8，所述支撑组件22包括板体，所述板体上开设有用于供刀杆20穿过的贯穿孔，所述板体设置在所述固定板19上。
48.进一步的，所述铣刀为三面刃铣刀21。
49.参考图10至图11，所述第二横梁组件4包括第二门式框架29、设置在所述第二横梁27上的第三滑轨、设置在所述第三滑轨上的第三滑座24和刀库23、设置在所述第三滑座24上的第三滑块25、设置在所述第三滑块25上的主轴部件26、以及用于驱动所述第三滑块25沿z轴移动的第二z轴伺服驱动装置30和用于驱动所述第三滑座24沿y轴移动的第二y轴伺服驱动装置28。
50.进一步的，夹具组件1和所述第一横梁组件3之间设置有活动门。
51.一种汽车转向节的加工工艺，包括以下内容：
52.s1：第一个夹具组件1在装夹完毕后，活动门上升开启，进入到第一横梁组件3，活动门下降关闭。
53.s2：在第一横梁组件3内粗铣内裆面、粗铣外裆面；与此同时，在第二个夹具组件1上装夹工件。
54.s3：第一个夹具组件1上的工件粗铣完毕，进入到第二横梁组件4，活动门开启，第二个夹具组件1及其上安装完毕的工件，进入第一横梁组件3，活动门关闭，第二个夹具组件1上的工件开始粗铣内裆面、粗铣外裆面，位于第二横梁组件4的第一个夹具组件1上的工件开始对主孔及外裆面进行精加工。
55.s4：第二个夹具组件1上的工件粗铣完毕，进入第二横梁组件4，等待加工加工主孔、及外裆面，第一个夹具组件1上的工件在第二横梁组件4加工完毕后，回到第一横梁组件3进行精铣内裆面，与此同时，位于第二横梁组件4上的第二个夹具组件1上的工件开始加工。
56.s5：第一个夹具组件1上的工件在第一横梁组件3内裆面精铣完毕，第二个夹具组件1上的工件在第二横梁组件4内暂停加工，活动门上升开启，第一横梁组件3中的第一个夹具组件1通过活动门移出第一横梁组件3，卸下加工完毕的工件并继续装夹待加工工件，活动门下降关闭，位于第二横梁组件4中的第二个夹具组件1上的工件继续加工。
57.s6：第二个夹具组件1上的工件在第二横梁组件4中加工完毕后，进入第一横梁组件3后开始精铣内裆面；第一个夹具组件1上的工件装夹完毕，第二个夹具组件上的工件的内裆面精铣完成，活动门开启，第一个夹具组件1移动到第一横梁组件3、第二个夹具组件1通过活动门移出第一横梁组件3，活动门关闭，开始下一个加工循环工作。
58.根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
59.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。