一种用于精密机械制造的车削装置的制作方法

本发明涉及数控机床领域，具体为一种用于精密机械制造的车削装置。

背景技术：

1、即车床加工，车床加工是机械加工的一部分。车床加工主要用车刀对旋转的工件进行车削加工，在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床加工，其工作原理是工件旋转，车刀在平面内作直线或曲线移动的切削加工，车削一般在车床上进行，用以加工工件的内外圆柱面、端面、圆锥面、成形面和螺纹等。

2、但是目前的车床无法完成精密的车削工作，其原因是工件在上料的过程中通过三爪卡盘进行夹持固定，而夹持后的工件或多或少都会存在偏移角度，无法完成精准的卡合定位，使得后续的车削过程中，车刀无法完成工件的精密车削工作，其次现有的车床大多是左右水平卧式结构，在作业过程中会使用大量的切削液和产生大量的碎屑，这些切屑液和碎屑可能会流入到三爪卡盘内甚至是主轴箱内，不仅容易产生危险，而且会降低设备的使用寿命，切屑液在使用后会升高一定的温度，如果直接进行回收并重新使用，会影响冷却效果，从而造成加工不良。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于精密机械制造的车削装置，解决了夹持后的工件或多或少都会存在偏移角度，无法完成精准的卡合定位，使得后续的车削过程中，车刀无法完成工件的精密车削工作和切屑液和碎屑可能会流入到三爪卡盘内甚至是主轴箱内，不仅容易产生危险，而且会降低设备的使用寿命的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于精密机械制造的车削装置，包括基座，所述基座的顶端焊接有机台，所述机台的内部右侧设有车削机构，所述机台的内部左侧设有夹持机构，所述机台的内部右侧靠近车削机构的下方位置处设有定位机构，所述基座的内部设有冷却机构，所述夹持机构包括上斜台，所述上斜台固定连接在机台的内顶部左侧，所述上斜台的下端设有六自由度运动机构，所述六自由度运动机构的下端安装有主轴箱，所述主轴箱的驱动端安装有三爪卡盘。

3、优选的，所述机台的前端活动安装有防护门，所述防护门的前端一侧固定连接有观察窗，所述防护门的前端另一侧安装有控制面板。

4、优选的，所述车削机构包括第一固定板，所述第一固定板固定连接在机台的后侧壁右侧且第一固定板为倾斜设置，所述第一固定板的表面安装有第一直线运动模组，所述第一直线运动模组的驱动端安装有第二固定板，所述第二固定板的表面安装有第二直线运动模组，所述第二直线运动模组的驱动端安装有固定台，所述固定台的表面安装有刀架。

5、优选的，所述六自由度运动机构包括底板，所述底板固定连接在上斜台的下端，所述底板的表面通过螺栓安装有三个第一铰支座连接架，所述第一铰支座连接架的两侧均活动连接第一铰支座，所述第一铰支座的中部均活动连接有电动缸，所述电动缸的末端均安装有第二铰支座，所述第二铰支座的中部均活动连接有第二铰支座连接架，所述第二铰支座连接架的末端均安装在连接弧架的一端，所述连接弧架的另一端安装有主轴箱。

6、优选的，所述定位机构包括下斜台，所述下斜台固定连接在机台的内底部右侧，所述下斜台左侧安装有伸缩气缸，所述伸缩气缸的驱动端固定连接有安装支架，所述安装支架的内中部安装有校准光源，所述安装支架的末端固定连接有校准防护板，所述校准防护板的左端四角处均活动连接有弹簧杆，所述弹簧杆的末端分别活动连接在边缘探测板的右端四角处，所述边缘探测板的左端固定连接有磁板。

7、优选的，所述伸缩气缸的中部固定连接有固定支架，所述校准防护板的中部设有校准十字标，所述校准十字标的中部设有中心透光板，所述边缘探测板的中部设有固定十字标，所述固定十字标的中部设有中心探测板。

8、优选的，所述冷却机构包括水箱，所述水箱安装在基座的内部，所述水箱的内部安装有提升泵，所述提升泵的输出端安装有输送管，所述输送管的末端延伸至夹持机构的下方并安装有喷头，所述水箱的内部设有切削液，所述机台的底壁上均匀设有若干个滤孔。

9、优选的，所述机台的左侧壁上安装有风机，所述机台的右端设有若干个散热孔。

10、工作原理：首先通过三爪卡盘将待车削的工件夹持住，随后伸缩气缸驱动内部活塞杆伸出，带动末端结构跟随移动，直到磁板靠近工件末端并自动完成吸附动作，此时打开校准光源，校准防护板和中心透光板可以透光，而校准十字标不透光，当光线打出时，会在边缘探测板上产生放大的十字阴影和中心光斑，由于边缘探测板与磁板吸附在工件上，所以当工件的位置产生偏差时，会使边缘探测板扭曲一定角度，使得打在边缘探测板上的十字阴影和中心光斑无法与自身的固定十字标和中心探测板重合，边缘探测板会对阴影部分进行位置检测，此时，通过六自由度运动机构中的电动缸的协调伸缩，使主轴箱及三爪卡盘上夹持的工件进行六个自由度的调整，从而调整固定十字标和中心探测板的位置，当十字阴影和中心光斑与固定十字标和中心探测板完成重合时，边缘探测板会检测不到校准十字标的阴影，表面工件的位置已经校准完成，可以保证工件在切削前的精准位置数据，此时再启动主轴箱和车削机构，带动工件高速旋转，通过第一直线运动模组控制刀架及刀具上下运动，通过第二直线运动模组控制刀架及刀具左右运动，完成对工件的车削工作，在车削过程中，提升泵将水箱内的切削液抽出，并通过输送管和喷头喷淋在工件表面，完成对作业过程中的冷却工作，由于夹持机构和车削机构均为向下倾斜安装，作业过程中产生的碎屑和切削液均会直接落到机台的内底部，碎屑会被滤孔截留在表面，而切削液在下落的过程中，打开风机，对切削液进行冷却，并通过滤孔回流到水箱中，方便循环使用。

11、本发明提供了一种用于精密机械制造的车削装置。具备以下有益效果：

12、1、本发明通过在夹持机构的斜对角增加定位机构，由定位机构对夹持后的工件进行校准，同时由六自由度运动机构对主轴箱及夹持的工件进行同步位置调整，保证了工件在加工前的精准定位，从而提高工件的车削精密度。

13、2、本发明通过将夹持机构和车削机构采用倾斜式安装方法，使作业过程中产生的碎屑和切削液均会直接落到机台的内底部，而不会进入三爪卡盘和主轴箱内部，碎屑会被滤孔截留在表面，而切削液在下落的过程中，打开风机，对切削液进行冷却，并通过滤孔回流到水箱中，提高了作业安全性和设备使用寿命，同时也更加节能。

技术特征：

1.一种用于精密机械制造的车削装置，包括基座(1)，其特征在于，所述基座(1)的顶端焊接有机台(2)，所述机台(2)的内部右侧设有车削机构(3)，所述机台(2)的内部左侧设有夹持机构(4)，所述机台(2)的内部右侧靠近车削机构(3)的下方位置处设有定位机构(5)，所述基座(1)的内部设有冷却机构(6)；

2.根据权利要求1所述的一种用于精密机械制造的车削装置，其特征在于，所述机台(2)的前端活动安装有防护门(7)，所述防护门(7)的前端一侧固定连接有观察窗(8)，所述防护门(7)的前端另一侧安装有控制面板(9)。

3.根据权利要求1所述的一种用于精密机械制造的车削装置，其特征在于，所述车削机构(3)包括第一固定板(301)，所述第一固定板(301)固定连接在机台(2)的后侧壁右侧且第一固定板(301)为倾斜设置，所述第一固定板(301)的表面安装有第一直线运动模组(302)，所述第一直线运动模组(302)的驱动端安装有第二固定板(303)，所述第二固定板(303)的表面安装有第二直线运动模组(304)，所述第二直线运动模组(304)的驱动端安装有固定台(305)，所述固定台(305)的表面安装有刀架(306)。

4.根据权利要求1所述的一种用于精密机械制造的车削装置，其特征在于，所述六自由度运动机构(402)包括底板(4021)，所述底板(4021)固定连接在上斜台(401)的下端，所述底板(4021)的表面通过螺栓安装有三个第一铰支座连接架(4022)，所述第一铰支座连接架(4022)的两侧均活动连接第一铰支座(4023)，所述第一铰支座(4023)的中部均活动连接有电动缸(4024)，所述电动缸(4024)的末端均安装有第二铰支座(4025)，所述第二铰支座(4025)的中部均活动连接有第二铰支座连接架(4026)，所述第二铰支座连接架(4026)的末端均安装在连接弧架(4027)的一端，所述连接弧架(4027)的另一端安装有主轴箱(403)。

5.根据权利要求1所述的一种用于精密机械制造的车削装置，其特征在于，所述定位机构(5)包括下斜台(501)，所述下斜台(501)固定连接在机台(2)的内底部右侧，所述下斜台(501)左侧安装有伸缩气缸(502)，所述伸缩气缸(502)的驱动端固定连接有安装支架(503)，所述安装支架(503)的内中部安装有校准光源(504)，所述安装支架(503)的末端固定连接有校准防护板(505)，所述校准防护板(505)的左端四角处均活动连接有弹簧杆(506)，所述弹簧杆(506)的末端分别活动连接在边缘探测板(507)的右端四角处，所述边缘探测板(507)的左端固定连接有磁板(508)。

6.根据权利要求5所述的一种用于精密机械制造的车削装置，其特征在于，所述伸缩气缸(502)的中部固定连接有固定支架(509)，所述校准防护板(505)的中部设有校准十字标(510)，所述校准十字标(510)的中部设有中心透光板(511)，所述边缘探测板(507)的中部设有固定十字标(512)，所述固定十字标(512)的中部设有中心探测板(513)。

7.根据权利要求1所述的一种用于精密机械制造的车削装置，其特征在于，所述冷却机构(6)包括水箱(601)，所述水箱(601)安装在基座(1)的内部，所述水箱(601)的内部安装有提升泵(602)，所述提升泵(602)的输出端安装有输送管(603)，所述输送管(603)的末端延伸至夹持机构(4)的下方并安装有喷头(604)，所述水箱(601)的内部设有切削液(605)，所述机台(2)的底壁上均匀设有若干个滤孔(606)。

8.根据权利要求7所述的一种用于精密机械制造的车削装置，其特征在于，所述机台(2)的左侧壁上安装有风机(607)，所述机台(2)的右端设有若干个散热孔(608)。

技术总结
本发明涉及数控机床领域，公开了一种用于精密机械制造的车削装置，包括基座，所述基座的顶端焊接有机台，所述机台的内部右侧设有车削机构，所述机台的内部左侧设有夹持机构，所述机台的内部右侧靠近车削机构的下方位置处设有定位机构，所述基座的内部设有冷却机构，所述上斜台的下端设有六自由度运动机构，所述六自由度运动机构的下端安装有主轴箱，所述主轴箱的驱动端安装有三爪卡盘。本发明通过在夹持机构的斜对角增加定位机构，由定位机构对夹持后的工件进行校准，同时由六自由度运动机构对主轴箱及夹持的工件进行同步位置调整，保证了工件在加工前的精准定位，从而提高工件的车削精密度。

技术研发人员：姜涛,何翔伟,刘晓伟,陈明,马莹,王永虎
受保护的技术使用者：陆森精密机械（大连）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25