專利名稱：汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C，屬轉(zhuǎn)向器閥 套油槽切削加工機床領(lǐng)域。
技術(shù)背景
汽車動力轉(zhuǎn)向器的閥套是汽車轉(zhuǎn)向器的核心零件之一，其閥套油槽 切削加工精度對轉(zhuǎn)向器的整體產(chǎn)品性能有著至關(guān)重要的作用。同時，由 于汽車行業(yè)大批量的生產(chǎn)性質(zhì)，要求加工該類零件的關(guān)鍵設(shè)備必須擁有 高效、高精度的特性，才能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。目前國內(nèi)自主開發(fā) 設(shè)計的己經(jīng)投入實際生產(chǎn)的同類機床，主要是利用凸輪靠模機構(gòu)，針對 特定的產(chǎn)品形狀要求而設(shè)計，普遍存在生產(chǎn)效率低下，加工精度不夠， 且刀具、易損件使用壽命過短的缺陷，通常需要大批量部署才能滿足生 產(chǎn)需求。部分大型汽車轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)商該類零件加工的關(guān)鍵設(shè)備都是通過 購買外國進(jìn)口設(shè)備來滿足自身生產(chǎn)的需求，不僅采購成本高，同時對設(shè) 備的維護和后期升級改造也帶來了許多不便。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種由NC控制系統(tǒng)對X軸、Y軸、 分度夾具以及上下料機械手進(jìn)行精確控制，使其按照預(yù)定程序自動完成 汽車轉(zhuǎn)向器閥套的加工；以提高加工工效和加工精度，替代現(xiàn)有低效的
國產(chǎn)同類設(shè)備，降低由于采購國外設(shè)備帶來的高額資金占用、高維護本的汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C。
本實用新型是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的的 該汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C由床身、X軸傳動機構(gòu)、Y軸傳 動機構(gòu)、切削動力頭機構(gòu)、分度夾具主軸機構(gòu)、上下料機械手機構(gòu)、NC 控制系統(tǒng)、機床防護罩、電器控制柜、連接架和橫梁組成，其特征在于: 床身的一側(cè)設(shè)置有電器控制柜，另一側(cè)通過支架安裝有NC控制系統(tǒng)； X軸傳動機構(gòu)橫向安裝于床身的水平安裝基面上，其上安裝有切削動力 頭機構(gòu)；Y軸傳動機構(gòu)位于床身豎直安裝基面上，其上安裝有分度夾具 主軸機構(gòu)；床身的上方經(jīng)連接架安裝有橫梁，橫梁上安裝有上下料機械 手機構(gòu)。
所述的切削動力頭機構(gòu)由動力頭箱體，偏心套、刀具主軸，滾子， 電機，雙凸輪，連桿和搖桿組成；動力頭箱體的一側(cè)裝有電機，電機經(jīng) 電機主軸通過軸承與動力頭箱體連接；偏心套通過軸承配合安裝在動力 頭箱體內(nèi)部；滾子通過軸承安裝在偏心套對應(yīng)耳部；刀具主軸穿過偏心 套內(nèi)孔并通過軸承與偏心套連接；搖桿安裝在動力頭箱體的另一側(cè)，并 通過軸承使其大端與刀具主軸尾端連接；雙凸輪通過鍵安裝在電機主軸 上，并與偏心套上的滾子保持均勻緊密接觸；連桿大端通過軸承安裝在 電機主軸尾端，另一端通過軸承與搖桿小端連接。
所述的上下料機械手機構(gòu)由上料機械手和下料機械手及安裝在橫梁 上的氣缸構(gòu)成，上下料機械手機構(gòu)在橫向上與X軸傳動機構(gòu)保持平行， 在豎直方向上與分度夾具主軸機構(gòu)同軸。
所述的X軸傳動機構(gòu)與Y軸傳動機構(gòu)相互垂直。所述的NC控制系統(tǒng)由操作面板和顯示屏構(gòu)成，并經(jīng)導(dǎo)線與電器控 制柜連接。
所述的機床防護罩位于機床外圍并與床身連接。所述的機床防護罩 上制有透視窗。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本實用新型通過高端的
西門子840DNC系統(tǒng)對X軸、Y軸、分度夾具以及上下料機械手進(jìn)行精 確控制，使其按照預(yù)定程序自動完成汽車轉(zhuǎn)向器閥套的加工，并將完成 工件放入接料箱，地對地加工時間不超過50S。相比國內(nèi)同類加工機床 3一5分鐘的加工節(jié)拍，大大節(jié)省時間。同時在相同產(chǎn)量的前提下，也會
帶來配置數(shù)量少、占地面積小、易于管理維護等后續(xù)便利。而且該機床 在加工精度上已經(jīng)具備國外進(jìn)口設(shè)備的能力，且整機價格相對便宜，性 價比很高。
圖1為汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C的左視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C切削動力頭機構(gòu)的主視結(jié)構(gòu) 示意圖4為汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C切削動力頭機構(gòu)的左視結(jié)構(gòu) 示意圖5為汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C切削動力頭機構(gòu)的右視結(jié)構(gòu) 示意圖。
圖中1、床身，2、 X軸傳動機構(gòu)，3、 Y軸傳動機構(gòu)，4、切削動力頭機構(gòu)，5、分度夾具主軸機構(gòu)，6、上下料機械手機構(gòu)，7、 NC控制 系統(tǒng)，8、機床防護罩，9、電器控制柜，10、連接架，11、橫梁，12、 動力頭箱體，13、偏心套，14、刀具主軸，15、滾子，16、電機主軸， 17、雙凸輪，18、連桿，19、搖桿，20、電機，21、上料機械手，22、 下料機械手，23、操作面板，24、顯示屏，25、透視窗。
具體實施方式
該汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C由床身1， X軸傳動機構(gòu)2， Y軸 傳動機構(gòu)3，切削動力頭機構(gòu)4，分度夾具主軸機構(gòu)5，上下料機械手機 構(gòu)6， NC控制系統(tǒng)7，機床防護罩8，電器控制柜9，連接架10，橫梁 11組成。床身1的一側(cè)設(shè)置有電器控制柜9，另一側(cè)通過支架安裝有NC 控制系統(tǒng)7， NC控制系統(tǒng)7由操作面板23和顯示屏24構(gòu)成，并經(jīng)導(dǎo) 線與電器控制柜9連接。X軸傳動機構(gòu)2橫向安裝于床身1的水平安裝 基面上，X軸傳動機構(gòu)2上安裝有切削動力頭機構(gòu)4; Y軸傳動機構(gòu)3 位于床身1的豎直安裝基面上，Y軸傳動機構(gòu)3上安裝有分度夾具主軸 機構(gòu)5; X軸傳動機構(gòu)2與Y軸傳動機構(gòu)3相互垂直。床身1的上方經(jīng) 連接架10安裝有橫梁11，橫梁11上安裝有上下料機械手機構(gòu)6;上下 料機械手機構(gòu)6由上料機械手21、下料機械手22和與其相連接的水平 安裝在橫梁11上的氣缸構(gòu)成(圖中未畫出)，上下料機械手機構(gòu)6在橫 向上與X軸傳動機構(gòu)2保持平行，在豎直方向上與分度夾具主軸機構(gòu)5 同軸。機床外圍安裝有與床身1連接的機床防護罩8，機床防護罩8上 制有透視窗25。
汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C的切削動力頭機構(gòu)4由動力頭箱體12，偏心套13、刀具主軸14，滾子15，電機20，雙凸輪17，連桿18 和搖桿19組成。動力頭箱體12的一側(cè)裝有電機20，電機20經(jīng)電機主 軸16通過軸承與動力頭箱體12連接；偏心套13通過軸承配合安裝在動 力頭箱體12內(nèi)部；滾子15通過軸承安裝在偏心套13對應(yīng)的耳部上；刀 具主軸14穿過偏心套13的內(nèi)孔并通過軸承與偏心套13連接。搖桿19 安裝在動力頭箱體12的另一側(cè)，并通過軸承使其大端與刀具主軸14的 尾端連接；雙凸輪17通過鍵安裝固定在電機主軸16上，并與偏心套13 上的滾子15保持均勻緊密的接觸；連桿18的大端通過軸承安裝在電機 主軸16尾端，另一端通過軸承與搖桿19的小端連接。
加工時，操作人員將工件預(yù)裝在上料機械手21上，當(dāng)傳感器顯示加 工位置空閑時，水平安裝的汽缸啟動，將上料機械手21推進(jìn)到分度夾具 主軸機構(gòu)5的正上方，然后上料機械手21豎直向下運動將工件放入夾具 中并返回；分度夾具主軸機構(gòu)5的部件得到工件在位信號后，啟動夾緊 工件。此后，切削動力頭機構(gòu)4在X軸傳動機構(gòu)2的驅(qū)動下快速進(jìn)給到 切削位置，分度夾具主軸機構(gòu)5在Y軸傳動機構(gòu)3的驅(qū)動下向上升起到 切削位置，NC控制系統(tǒng)7給出開始加工信號，X軸傳動機構(gòu)2以工進(jìn) 速度開始進(jìn)給，同時切削動力頭機構(gòu)4啟動，以700rpm的頻率進(jìn)行切 削。
切削動力頭機構(gòu)4是通過由電機主軸16、連桿18、搖桿19、刀具 主軸14組成的一個曲柄連桿機構(gòu)，將電機20的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為刀具主 軸14的左右往復(fù)擺動；同時利用安裝在電機主軸16上的雙凸輪17上的 輪廓推動與刀具主軸14連接的偏心套13，使該機構(gòu)在刀具回程的過程中具備適當(dāng)?shù)淖尩读?。這樣，電機20每旋轉(zhuǎn)一周，刀具主軸14就會完 成一次往復(fù)擺動，并分別完成切削動作和讓刀動作。當(dāng)電機20以高速連 續(xù)運轉(zhuǎn)時，該機構(gòu)就會完成連續(xù)高速的切削過程。
切削動力頭機構(gòu)4完成一個油槽的切削后，X軸傳動機構(gòu)2帶動切 削動力頭機構(gòu)4快速退回到初始切削位置，分度夾具主軸機構(gòu)5在自身 分度電機驅(qū)動下按照工件要求進(jìn)行分度動作，然后由X軸傳動機構(gòu)2驅(qū) 動切削動力頭4再次進(jìn)入切削工件。依次類推，直至完成加工件全部內(nèi) 孔油槽的加工后，Y軸傳動機構(gòu)3退回零位并松開夾具，X軸傳動機構(gòu) 2回零并停止切削動力頭機構(gòu)4;下料機械手22在水平氣缸推動下到達(dá) 分度夾具主軸機構(gòu)5正上方，下料機械手22豎直向下取出已加工工件， 并返回將工件放入接料箱。到此， 一個加工循環(huán)完成。
權(quán)利要求1、該汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C由床身(1)、X軸傳動機構(gòu)(2)、Y軸傳動機構(gòu)(3)、切削動力頭機構(gòu)(4)、分度夾具主軸機構(gòu)(5)、上下料機械手機構(gòu)(6)、NC控制系統(tǒng)(7)、機床防護罩(8)、電器控制柜(9)、連接架(10)和橫梁(11)組成，其特征在于床身(1)的一側(cè)設(shè)置有電器控制柜(9)，另一側(cè)經(jīng)支架安裝有NC控制系統(tǒng)(7)；X軸傳動機構(gòu)(2)橫向安裝于床身(1)的水平安裝基面上，其上安裝有切削動力頭機構(gòu)(4)；Y軸傳動機構(gòu)(3)位于床身(1)豎直安裝基面上，其上安裝有分度夾具主軸機構(gòu)(5)；床身(1)的上方經(jīng)連接架(10)安裝有橫梁(11)，橫梁(11)上安裝有上下料機械手機構(gòu)(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C，其特征 在于所述的切削動力頭機構(gòu)(4)由動力頭箱體(12)，偏心套(13)、 刀具主軸(14)，滾子(15)，電機(20)，雙凸輪(17)，連桿(18)和 搖桿(19)組成；動力頭箱體(12)的一側(cè)裝有電機(20)，電機(20) 經(jīng)電機主軸(16)通過軸承與動力頭箱體(12)連接；偏心套(13)通 過軸承配合安裝在動力頭箱體(12)內(nèi)部；滾子(15)通過軸承安裝在 偏心套(13)對應(yīng)的耳部上；刀具主軸(14)穿過偏心套(13)內(nèi)孔并 通過軸承與偏心套(13)連接；搖桿(19)安裝在動力頭箱體(12)的 另一側(cè)，并通過軸承使其大端與刀具主軸(14)尾端連接；雙凸輪(17) 通過鍵安裝在電機主軸(16)上并與偏心套(13)上的滾子(15)保持 均勻緊密接觸；連桿(18)大端通過軸承安裝在電機主軸(16)尾端， 另一端通過軸承與搖桿(19)小端連接。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C，其特征在于所述的上下料機械手機構(gòu)(6)在橫向上與X軸傳動機構(gòu)(2)保 持平行，在豎直方向上與分度夾具主軸機構(gòu)(5)同軸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C，其特征 在于所述的X軸傳動機構(gòu)(2)與Y軸傳動機構(gòu)(3)相互垂直。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C，其特征 在于所述的NC控制系統(tǒng)(7)由操作面板(23)和顯示屏(24)構(gòu)成， 并經(jīng)導(dǎo)線與電器控制柜(9)連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C，其特征 在于所述機床防護罩(8)位于機床外圍并與床身(1)連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C，其特征 在于所述的機床防護罩(8)上制有透視窗(25)。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車動力轉(zhuǎn)向器閥套數(shù)控?fù)喜蹤C，屬轉(zhuǎn)向器閥套油槽切削加工裝置領(lǐng)域。它由床身，切削動力頭機構(gòu)等組成，床身的一側(cè)設(shè)置有電器控制柜，另一側(cè)安裝有NC控制系統(tǒng)；X軸傳動機構(gòu)橫向安裝于床身的水平安裝基面上，其上安裝有切削動力頭機構(gòu)；Y軸傳動機構(gòu)位于床身豎直安裝基面上，其上安裝有分度夾具主軸機構(gòu)；床身的上方經(jīng)連接架安裝有橫梁，其上安裝有上下料機械手機構(gòu)。本實用新型由NC控制系統(tǒng)對各部件進(jìn)行精確控制，使其按照程序自動完成工件的加工，具有配置數(shù)量少、占地面積小、易于維護管理等優(yōu)點。解決了目前國內(nèi)同類設(shè)備切削效率低、切削精度不夠，國外設(shè)備采購價格高的問題。特別適用于轉(zhuǎn)向器閥套油槽的加工。
文檔編號B23Q5/027GK201324938SQ20082013028
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者劉亞雄, 李成博, 梁圣文, 彬 王 申請人:湖北唯思凌科裝備制造有限公司