一种球形铸件机械加工设备及加工方法

1.本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种球形铸件机械加工设备及加工方法。


背景技术：

2.机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。压力加工中经常用到钻孔加工，钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作。一些球形工件为了安装需要，需要对其进行钻孔加工。
3.在对球形的铸件进行钻孔加工时，由于球形的零件难以夹持，需要为其制作特殊的夹具，所以在需要加工数量较少的情况下，球形零件打孔都是使用通用夹具进行加工，使用通用夹具有许多的弊端，不仅无法保证打孔位置处于误差内，而且效率不高，因此，需要对其进行改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中，在对球形的铸件进行钻孔加工时，使用通用夹具进行加工，无法保证打孔位置处于误差内，且效率不高的问题，而提出的一种球形铸件机械加工设备及加工方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种球形铸件机械加工设备，包括工作台，还包括：固定连接在所述工作台底部的第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有转盘，所述转盘的表面固定连接有第一支撑杆，所述第一支撑杆的表面固定连接有支撑环；转动连接在所述支撑环底部的偏心盘，所述偏心盘的表面固定连接有调节板，所述偏心盘呈圆周阵列；固定连接在所述调节板底部的第二支撑杆，所述第二支撑杆的底部固定连接有滑柱；开设在所述工作台表面的第一滑槽，所述滑柱滑动连接在第一滑槽内，所述第一滑槽与偏心盘一一对应；固定连接在所述工作台表面的钻孔机构，所述钻孔机构用于对球形铸件表面进行打孔加工。
7.为了方便对球形铸件进行三点夹持，优选地，所述偏心盘和第一支撑杆的数量均为三个，所述偏心盘与第一支撑杆间隔排列。
8.为了方便提高偏心盘的稳定性，优选地，所述滑柱呈t形。
9.为了方便调节偏心盘的高度，优选地，所述转盘的表面固定连接有第一支撑管，所述第一支撑杆滑动连接在第一支撑管内，所述第一支撑管和第一支撑杆的外壁均开有调节孔，所述调节孔内卡接有卡销，其中，所述滑柱的表面固定连接有第二支撑管，所述第二支撑杆滑动连接在第二支撑管内。
10.为了方便防止第一支撑杆与第一支撑管之间、第二支撑管与第二支撑杆之间发生相互脱离，进一步地，所述第一支撑管和第二支撑管的内壁均对称开有第二滑槽，所述第一支撑杆和第二支撑杆的外壁均对称固定连接有第一滑块，所述第一滑块滑动连接在第二滑槽内。
11.为了方便对球形铸件提高夹持力，优选地，所述支撑环的表面固定连接有支撑块，所述支撑块的表面滑动连接有夹持杆，所述夹持杆的一端固定连接有限位块，所述限位块与支撑块之间固定连接有弹簧，所述支撑块呈圆周阵列，所述支撑块的数量为三个。
12.为了方便对球形铸件进行钻孔加工，优选地，所述钻孔机构包括：固定连接在所述工作台底部的分割器，所述分割器的输出端固定连接有第一转杆，所述第一转杆的表面固定连接有第一支撑板；固定连接在所述第一支撑板表面的第一气缸，所述第一气缸的输出端固定连接有第二支撑板；固定连接在所述第二支撑板底部的第三电机，所述第三电机的输出端固定连接有钻头。
13.为了方便对球形铸件上的孔进行扩孔加工，进一步地，所述第一支撑板的表面固定连接有第二气缸，所述第二气缸的输出端固定连接第三支撑板，所述第三支撑板的底部固定连接有第四电机，所述第四电机的输出端固定连接有支板，其中，所述支板的表面转动连接有第一衔接板，所述第一衔接板的侧壁固定连接有镗刀，所述第三支撑板的表面固定连接有调节机构，所述调节机构用于调节第一衔接板的角度。
14.为了方便调节扩孔的内径，更进一步地，所述调节结构包括：固定连接在所述第四电机输出端的第二转杆，所述第二转杆与支板固定连接，所述第二转杆的外壁对称固定连接有滑条；滑动连接在所述第二转杆外壁的调节环，所述调节环与第一衔接板之间铰接有衔接杆，所述调节环的内壁对称开有第三滑槽，所述滑条滑动连接在第三滑槽内；开设在所述调节环外壁的第四滑槽，所述第四滑槽内滑动连接有第二滑块；固定连接在所述第三支撑板表面的第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有第二衔接板，所述第二衔接板与第二滑块转动连接。
15.一种球形铸件机械加工方法，操作步骤如下：
16.首先：将球形铸件放置在加工区域内，并在球形铸件的一半高度附近位置对其进行三点夹持；然后：在球形铸件三分之二高度附近处对其进行三点夹持；其次：对球形铸件进行打孔加工；最后：对球形铸件上的圆孔进行扩孔加工。
17.与现有技术相比，本发明提供了一种球形铸件机械加工设备，具备以下有益效果：
18.1、该球形铸件机械加工设备，通过启动第一电机驱动偏心盘进行旋转，从而方便将球形铸件夹持在支撑环内，同时，能够实现球形铸件轴线的自动定位，操作简单，使用方便，提高了工作效率，同时，通过调节第一支撑杆的高度，能够使偏心盘位于球形铸件的一半高度位置附近，减少在加工过程中出现球形铸件发生偏移现象，提高了加工质量。
19.2、该球形铸件机械加工设备，一方面，通过启动分割器使镗刀移动至球形铸件上方，然后启动第二气缸驱动镗刀进行旋转，从而实现扩孔加工，无需再次进行定位夹持，可一次性完成打孔、扩孔加工，提高了工作效率，另一方面，通过启动第二电机驱动第一衔接板发生转动，从而方便调节孔径，同时，还能够实现加工成球形孔，拓宽了适用范围，提高了工作效率。
附图说明
20.图1为本发明提出的一种球形铸件机械加工设备的结构示意图；
21.图2为本发明提出的一种球形铸件机械加工设备图1中的a处结构放大示意图；
22.图3为本发明提出的一种球形铸件机械加工设备中的第二支撑管结构示意图；
23.图4为本发明提出的一种球形铸件机械加工设备中的部分结构示意图一；
24.图5为本发明提出的一种球形铸件机械加工设备中的第一支撑管结构示意图；
25.图6为本发明提出的一种球形铸件机械加工设备中的部分结构示意图二。
26.图中：1、工作台；101、第一电机；102、转盘；103、第一支撑杆；104、支撑环；105、调节板；106、偏心盘；107、第二支撑杆；108、第一滑槽；109、滑柱；2、第一支撑管；201、调节孔；202、卡销；203、第二支撑管；204、第二滑槽；205、第一滑块；3、支撑块；301、夹持杆；302、限位块；303、分割器；304、第一转杆；305、第一支撑板；306、第一气缸；307、第二支撑板；308、弹簧；4、第三电机；401、钻头；5、第二气缸；501、第三支撑板；502、第四电机；503、第二转杆；504、支板；505、第一衔接板；506、镗刀；6、第二电机；601、第二衔接板；602、第二滑块；603、滑条；604、调节环；605、第三滑槽；606、衔接杆；607、第四滑槽。
具体实施方式
27.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.实施例1：
30.参照图1-图3，一种球形铸件机械加工设备，包括工作台1，还包括：固定连接在工作台1底部的第一电机101，第一电机101的输出端固定连接有转盘102，转盘102的表面固定连接有第一支撑杆103，第一支撑杆103的表面固定连接有支撑环104；转动连接在支撑环104底部的偏心盘106，偏心盘106的表面固定连接有调节板105，偏心盘106呈圆周阵列；固定连接在调节板105底部的第二支撑杆107，第二支撑杆107的底部固定连接有滑柱109；开设在工作台1表面的第一滑槽108，滑柱109滑动连接在第一滑槽108内，第一滑槽108与偏心盘106一一对应；固定连接在工作台1表面的钻孔机构，钻孔机构用于对球形铸件表面进行打孔加工。
31.参照图1，偏心盘106和第一支撑杆103的数量均为三个，从而方便对球形铸件进行三点夹持，偏心盘106与第一支撑杆103间隔排列，方便偏心盘106的转动。
32.在使用时，将球形铸件放置在支撑环104内，启动第一电机101驱动转盘102进行旋转，在第一支撑杆103的衔接作用下，转盘102带动支撑环104进行旋转，支撑环104带动偏心盘106进行旋转，从而方便将球形铸件夹持在支撑环104内，同时，能够实现球形铸件轴线的自动定位，操作简单，使用方便，提高了工作效率。
33.为了方便提高偏心盘106的稳定性，参照图3，滑柱109呈t形。
34.参照图1，钻孔机构包括：固定连接在工作台1底部的分割器303，分割器303的输出端固定连接有第一转杆304，第一转杆304的表面固定连接有第一支撑板305；固定连接在第一支撑板305表面的第一气缸306，第一气缸306的输出端固定连接有第二支撑板307；固定连接在第二支撑板307底部的第三电机4，第三电机4的输出端固定连接有钻头401。
35.待球形铸件夹持固定后，启动分割器303驱动第一转杆304进行旋转，从而使钻头
401移动至球形铸件的上方，启动第一气缸306驱动第二支撑板307下降，第二支撑板307带动第三电机4下降，同时，启动第三电机4驱动钻头401进行旋转，从而方便对球形铸件进行打孔加工。
36.分割器303也可以通过伺服电机替代。
37.实施例2：
38.参照图2-图5，与实施例1基本相同，更进一步的是，增加了调节偏心盘106的高度的具体实施方案。
39.由于在对不同型号的球形铸件进行夹持时，较大的球形铸件由于夹持点过低，容易导致球形铸件在加工过程中出现偏移现象，从而影响加工质量，因此，参照图2-图5，转盘102的表面固定连接有第一支撑管2，第一支撑杆103滑动连接在第一支撑管2内，第一支撑管2和第一支撑杆103的外壁均开有调节孔201，调节孔201内卡接有卡销202，其中，滑柱109的表面固定连接有第二支撑管203，第二支撑杆107滑动连接在第二支撑管203内。
40.在使用过程中，方便根据待加工的球形铸件型号，在第一支撑管2内滑动第一支撑杆103，从而调节第一支撑杆103的高度，进而调节偏心盘106的高度，使偏心盘106移动至球形铸件的一半高度位置附近，在此过程中，第二支撑管203在第二支撑管203内进行同步滑动，然后用卡销202卡接在对应的调节孔201内，从而固定第一支撑杆103的高度，能够减少在加工过程中出现球形铸件发生偏移现象，提高了加工质量。
41.参照图5，第一支撑管2和第二支撑管203的内壁均对称开有第二滑槽204，第一支撑杆103和第二支撑杆107的外壁均对称固定连接有第一滑块205，第一滑块205滑动连接在第二滑槽204内，能够防止第一支撑杆103与第一支撑管2之间、第二支撑管203与第二支撑杆107之间发生相互脱离。
42.实施例3：
43.参照图1-图2以及图4，与实施例2基本相同，更进一步的是，增加了对球形铸件提高夹持力的具体实施方案。
44.参照图1-图2以及图4，支撑环104的表面固定连接有支撑块3，支撑块3的表面滑动连接有夹持杆301，夹持杆301的一端固定连接有限位块302，限位块302与支撑块3之间固定连接有弹簧308，支撑块3呈圆周阵列，支撑块3的数量为三个。
45.通过调节第一支撑杆103的高度，使偏心盘106位于球形铸件的一半高度位置附近，然后将球形铸件放置在支撑环104内，在弹簧308的作用下，使夹持杆301始终与球形铸件的外壁相抵，从而方便进一步提高对球形铸件的夹持力，提高球形铸件在加工过程中的稳定性。
46.实施例4：
47.参照图1和图6，与实施例3基本相同，更进一步的是，增加了对球形铸件上的孔进行扩孔加工的具体实施方案。
48.由于在对球形铸件打孔加工后，常常需要根据使用场景对其进行扩孔处理，而现有技术中常常通过将打孔后的球形铸件放置在扩孔设备上对其进行进一步加工，还需再次对其进行定位、夹持处理，操作步骤繁琐，工作效率较低，因此，参照图1和图6，第一支撑板305的表面固定连接有第二气缸5，第二气缸5的输出端固定连接第三支撑板501，第三支撑板501的底部固定连接有第四电机502，第四电机502的输出端固定连接有支板504，其中，支
板504的表面转动连接有第一衔接板505，第一衔接板505的侧壁固定连接有镗刀506，第三支撑板501的表面固定连接有调节机构，调节机构用于调节第一衔接板505的角度。
49.打孔后的球形铸件若需要进行扩孔处理，只需启动分割器303使镗刀506移动至球形铸件上方，然后启动第二气缸5驱动第三支撑板501下降，同时，启动第四电机502驱动支板504进行旋转，支板504带动第一衔接板505进行旋转，第一衔接板505带动镗刀506进行旋转，从而实现扩孔加工，无需再次进行定位夹持，可一次性完成打孔、扩孔加工，提高了工作效率。
50.由于应用于不同场景下，球形铸件上的孔径大小有所区别，有时还需要球形孔，目前在加工过程中，通常采用安装不同型号的镗刀506来实现加工不同的孔径，操作繁琐，工作效率较低，因此，参照图6，调节结构包括：固定连接在第四电机502输出端的第二转杆503，第二转杆503与支板504固定连接，第二转杆503的外壁对称固定连接有滑条603；滑动连接在第二转杆503外壁的调节环604，调节环604与第一衔接板505之间铰接有衔接杆606，调节环604的内壁对称开有第三滑槽605，滑条603滑动连接在第三滑槽605内；开设在调节环604外壁的第四滑槽607，第四滑槽607内滑动连接有第二滑块602；固定连接在第三支撑板501表面的第二电机6，第二电机6的输出端固定连接有第二衔接板601，第二衔接板601与第二滑块602转动连接。
51.启动第二电机6驱动第二衔接板601进行旋转，第二衔接板601带动第二滑块602进行移动，第二滑块602带动调节环604在第二转杆503的外壁进行移动，在衔接杆606的衔接作用下，使第一衔接板505发生转动，从而方便调整孔径，同时，还能够实现加工成球形孔，拓宽了适用范围，提高了工作效率。
52.一种球形铸件机械加工方法，操作步骤如下：
53.首先：将球形铸件放置在加工区域内，并在球形铸件的一半高度附近位置对其进行三点夹持；然后：在球形铸件三分之二高度附近处对其进行三点夹持；其次：对球形铸件进行打孔加工；最后：对球形铸件上的圆孔进行扩孔加工。
54.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。