棒材毛坯加工裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種棒材毛坯加工裝置，包括固定外圓車刀的刀架和刀架座、直線滾珠導軌、滾珠絲杠、立柱、上伺服電機和下伺服電機，直線滾珠導軌固定于立柱上，滾珠絲杠沿直線滾珠導軌的縱向平行設置，刀架座與滾珠絲杠上的螺母座連接，刀架座的兩側位于直線滾珠導軌兩側的滑槽內，滾珠絲杠的上端通過聯軸節與上伺服電機的輸出軸連接；上頂針的上端連接有可調節其上下位置、固定于立柱上的夾緊調節裝置；下頂針與下伺服電機的輸出軸連接實現棒材毛坯的旋轉運動。滾珠絲桿的旋轉運動轉化為螺母座的直線運動帶動刀架座沿直線滾珠導軌的滑動，實現對棒材毛坯的外圓縱向車削。較好地解決了棒材毛坯不便裝夾、傳動時容易斷裂等問題，還減少了預燒環節。
【專利說明】棒材毛坯加工裝置 【技術領域】
[0001]本發明涉及一種棒材毛坯加工裝置，尤其是硬質合金等靜壓棒材毛坯的加工裝置。
【背景技術】
[0002]硬質合金棒材的成型方法主要有:模壓成型、擠壓成型、等靜壓成型等。模壓成型 和擠壓成型適于生產大批量小尺寸的棒材，所得制品的表面質量、尺寸精度都較高。等靜壓 成型方法一般用于生產大尺寸的產品，產品致密性好、內部密度均勻，但產品的表面質量和 尺寸精度較差。
[0003]經過等靜壓壓制成型的棒材毛坯強度不高(未燒結)，不適合運用通用的車床進行 外圓車削加工。通用的車床對等靜壓棒材毛坯加工多采用托板橫向加工，用卡盤和頂尖配 合進行夾緊定位并傳動工件，而因棒材強度不高使用卡盤極易將其夾碎，同時這種裝夾和 傳動方式不易找正中心，影響加工精度同時因跳動大很容易使產品斷裂。所以，目前用等靜 壓生產出來的工具棒經定長切割后直接進入燒結爐燒結，因等靜壓成型棒材尺寸精度、直 線度、圓柱度偏差較大(約f2mm以上)，燒結后為了達到產品質量標準，需要采用無心磨進 行后續的磨削加工。這種方式需要較長的生產周期，并造成大量磨削廢料，磨削廢料無法回 收利用，同時還需要消耗大量金剛石砂輪，造成很大的成本浪費，而且產品的合格率不高。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種提高棒材車削質量的加工裝置。
[0005]本發明提供的這種棒材毛坯加工裝置，包括上頂針、下頂針、外圓車刀、刀架和刀 架座，上頂針和下頂針用于對棒材毛坯的上下端進行中心定位，外圓車刀固定于刀架上，刀 架固定于刀架座上，刀架座上連接有橫向進刀裝置，外圓車刀對棒材毛坯的外圓進行車削 加工。該裝置還包括直線滾珠導軌、滾珠絲杠、立柱、上伺服電機和下伺服電機，直線滾珠導 軌固定于立柱上，滾珠絲杠沿直線滾珠導軌的縱向平行設置，所述刀架座與滾珠絲杠連接， 刀架座的兩側位于直線滾珠導軌兩側的滑槽內，滾珠絲杠的上端通過聯軸節與上伺服電機 的輸出軸連接；所述上頂針的上端連接有可調節其上下位置的夾緊調節裝置，夾緊調節裝 置與立柱連接；所述下頂針與主電機的輸出軸連接，下伺服電機帶動下頂針旋轉來實現棒 材毛坯的旋轉。
[0006]所述直線滾珠導軌有兩副，它們分別豎直固定于所述立柱的兩縱向相對側。
[0007]所述滾珠絲杠有一副，其上有配套的螺母座，所述刀架座與螺母座連接。
[0008]所述上伺服電機固定于所述立柱的上端，其輸出軸的縱向中心線位于所述兩直線 滾珠導軌之間立柱面的垂直中心面上。
[0009]所述上頂針和下頂針共縱向中心線，該中心線位于所述兩直線滾珠導軌之間立柱 面的垂直中心面上。
[0010]所述夾緊調節裝置包括固定上頂針的頂針座、固定頂針座的軸套和軸套外圍與所述立柱連接的基座，基座的上方有夾緊輪，夾緊輪的連接螺桿與軸套的內壁上端通過螺紋連接。
[0011]所述頂針座包括用于固定上頂針的固定座和位于固定座上端外壁的連接桿，連接桿與所述軸套的下端為過盈配合。
[0012]所述上頂針與固定座之間通過向心球軸承過盈連接，同時上頂針和固定座的內端面之間設有ー個推力球軸承，固定座的開ロ端有帶防塵圈的壓蓋將上頂針I固定于固定座內。
[0013]所述下頂針的外圍有緊固夾具，緊固夾具的下部與所述下伺服電機的輸出軸連接，下頂針的頂部開有呈90度分布的十字形凸槽，用干與棒材毛坯連接。
[0014]本發明的工作原理如下:通過上、下頂針的配合及上頂針上端的夾緊調節裝置來實現棒材毛坯的上、下中心定位并夾緊。通過上伺服電機驅動滾珠絲杠旋轉，滾珠絲杠的旋轉運動轉化為螺母座的直線運動，從而帶動刀架座沿直線滾珠導軌上的上下平穩移動實現對棒材毛坯的縱向車削，通過刀架座上的橫向進刀裝置來確定外圓車刀對棒材毛坯橫向車削的進刀量。通過橫向和縱向配合實現對棒材毛坯的外圓進行車削加工。
[0015]滾珠絲杠通過上伺服電機驅動，使得螺母座的運動平穩精確，刀架座的兩側位于直線滾珠導軌兩側的滑槽內，使得刀架座的滑動保持直線度，從而保證加工后的棒材外觀質量、表面平整度、圓度誤差、直線度均有很大提升。
[0016]跟現有技術相比，本發明不但較好地解決了棒材毛坯不便裝夾、傳動時容易斷裂等問題，實現了エ件的平穩傳動、棒材毛坯一次裝夾、一次成型，還減少了預燒環節，極大地提高了加工效率，大幅度地降低了生產成本，適用于大批量生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的結構示意圖。
[0018]圖2為圖1的側視示意圖。
[0019]圖3為圖1中上頂尖和頂針座的裝配放大示意圖。
[0020]圖4為圖1中下頂針的俯視放大示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1至圖4所示，本發明公開的這種棒材加工裝置，包括上頂針1、下頂針2、外圓車刀4、橫向進刀裝置5、直線滾珠導軌6、滾珠絲杠7、上伺服電機8、下伺服電機9、刀架座10、夾緊輪11、軸套12、頂針座13、基座14、立柱15、刀架16、聯軸節17、螺母座18、緊固夾具19、軸承20。
[0022]上頂針I和下頂針2用于對棒材毛坯3的上下端進行中心定位，外圓車刀4固定于刀架16的前端，刀架16固定于刀架座10上，刀架座10上連接有橫向進刀裝置5，橫向進刀裝置5橫向連接于刀架座10上，其結構與現有技術相同。直線滾珠導軌6固定于立柱15上，滾珠絲杠7沿直線滾珠導軌6的縱向平行設置，刀架座10與滾珠絲杠7上的螺母座18連接，刀架座10的兩側位于直線滾珠導軌6兩側的滑槽內，滾珠絲杠7的上端通過聯軸節17與上伺服電機8的輸出軸連接，下頂針2與下伺服電機9的輸出軸連接。
[0023]直線滾珠導軌6有兩副，它們分別豎直安裝于立柱15的兩縱向相對側，滾珠絲杠7有一副，其上有配套的螺母座18，刀架座10與螺母座18連接。上伺服電機8固定于立柱15的上端，其輸出軸的縱向中心線位于兩直線滾珠導軌6之間立柱面的垂直中心面上。上頂針I和下頂針2共縱向中心線，該中心線位于兩直線滾珠導軌6之間立柱面的垂直中心面上。上頂針I的上端有由頂針座13、軸套12和夾緊輪11及基座14組成的可調節上頂針I上下位置的夾緊調節裝置，頂針座13軸向固定上頂針1、軸套12固定于頂針座13的外圍，基座14固定于軸套12的外圍與立柱15連接，夾緊輪11位于基座14的上方，夾緊輪11的連接螺桿與軸套12的內壁上端通過螺紋連接。頂針座13包括用于固定上頂針I的固定座131和位于固定座131上端外壁的連接桿132，連接桿132與軸套12的下端為過盈配合。上頂針I與固定座131之間通過向心球軸承20過盈連接，同時上頂針I和固定座131的內端面之間設有ー個推力球軸承21，固定座131的開ロ端有帶防塵圈的壓蓋22將上頂針I固定于固定座131內。
[0024]下頂針2的外圍有緊固夾具19，緊固夾具19的下部與下伺服電機9的輸出軸連接，下頂針2的頂部開有呈90度分布的十字形凸槽，用干與棒材毛坯3連接。下伺服電機9帶動下頂針2旋轉來實現棒材毛坯3的旋轉。
[0025]本發明的工作原理如下:通過上頂針I和下頂針2的配合及上頂針I上端的夾緊調節裝置來實現棒材毛坯3的上、下中心定位并夾紫。通過上伺服電機8驅動滾珠絲杠7旋轉，滾珠絲杠7的旋轉運動轉化為螺母座18的直線運動，從而帶動刀架座10在直線滾珠導軌6上的平穩移動實現對棒材毛坯3的縱向車削，通過刀架座10上的橫向進刀裝置5來確定外圓車刀4對棒材毛還3橫向車削的進刀量。通過橫向和縱向配合實現對棒材毛還3的外圓進行車削加工。
[0026]棒材毛坯3上下中心定位并夾緊時，通過下頂針2頂部的十字形凸槽與棒材毛坯3下端的十字形凹槽相配合，上頂針I的頭部與棒材毛坯3上端中心的的錐形凹槽配合，通過夾緊輪11帶動軸套12的縱向移動帶動上頂針I做縱向上下移動，實現棒材毛坯3的上下中心定位并夾緊。
[0027]具體工作過程如下:對棒材毛坯3進行車削加工時，啟動下伺服電機9，下伺服電機9驅動下頂針2按照設定速度做可控速度的旋轉運動帶動棒材毛坯3旋轉，使刀架座10處于車床的零點位置，通過旋轉左右橫向進刀裝置5的轉輪調整好外圓車刀4的橫向進刀量，啟動上伺服電機8，滾珠絲杠7帶動螺母座18沿滾珠絲杠7向上做可控速度的移動，螺母座18帶動刀架座10在直線滾珠導軌6上按設定的速度平穩上升，將外圓車刀4依次安裝粗加工車刀和精加工車刀來車削棒材毛坯3，車削行程完畢后，旋轉橫向調節裝置5的轉輪，將左右外圓車刀4分別退出少許，按下停止按鈕，使刀架座10自動回到機床零點位置，松開夾緊輪11，取出車削好的棒材3，車削エ序完成。
[0028]作為進ー步改進，該棒材毛坯的加工裝置外還可安裝帶有玻璃窗的防塵外罩與吸塵裝置，便于加工過程的觀察與控制，同時對加工時產生的車削粉料進行回收利用，減少エ作環境中的粉塵污染，提高原料的利用率。
【權利要求】
1.ー種棒材毛坯加工裝置，包括上頂針、下頂針、外圓車刀、刀架和刀架座，上頂針和下頂針用于對棒材毛坯的上下端進行中心定位，外圓車刀固定于刀架上，刀架固定于刀架座上，刀架座上連接有橫向進刀裝置，外圓車刀對棒材毛坯的外圓進行車削加工，其特征在于:該裝置還包括直線滾珠導軌、滾珠絲杠、立柱、上伺服電機和下伺服電機，直線滾珠導軌固定于立柱上，滾珠絲杠沿直線滾珠導軌的縱向平行設置，所述刀架座與滾珠絲杠連接，刀架座的兩側位于直線滾珠導軌兩側的滑槽內，滾珠絲杠的上端通過聯軸節與上伺服電機的輸出軸連接；所述上頂針的上端連接有可調節其上下位置的夾緊調節裝置，夾緊調節裝置與立柱連接；所述下頂針與主電機的輸出軸連接，下伺服電機帶動下頂針旋轉來實現棒材毛坯的旋轉。
2.如權利要求1所述的棒材毛坯加工裝置，其特征在于:所述直線滾珠導軌有兩副，它們分別豎直固定于所述立柱的兩縱向相對側。
3.如權利要求1所述的棒材毛坯加工裝置，其特征在于:所述滾珠絲杠有一副，其上有配套的螺母座，所述刀架座與螺母座連接。
4.如權利要求2所述的棒材毛坯加工裝置，其特征在于:所述上伺服電機固定于所述立柱的上端，其輸出軸的縱向中心線位于所述兩直線滾珠導軌之間立柱面的垂直中心面上。
5.如權利要求2所述的棒材毛坯加工裝置，其特征在于:所述上頂針和下頂針共縱向中心線，該中心線位于所述兩直線滾珠導軌之間立柱面的垂直中心面上。
6.如權利要求1所述的棒材毛坯加工裝置，其特征在于:所述夾緊調節裝置包括固定上頂針的頂針座、固定頂針座的軸套和軸套外圍與所述立柱連接的基座，基座的上方有夾緊輪，夾緊輪的連接螺桿與軸套的內壁上端通過螺紋連接。
7.如權利要求1所述的棒材毛坯加工裝置，其特征在于:所述頂針座包括用于固定上頂針的固定座和位于固定座上端外壁的連接桿，連接桿與所述軸套的下端為過盈配合。
8.如權利要求7所述的棒材毛坯加工裝置，其特征在于:所述上頂針與固定座之間通過向心球軸承過盈連接，同時上頂針和固定座的內端面之間設有ー個推力球軸承，固定座的開ロ端有帶防塵圈的壓蓋將上頂針固定于固定座內。
9.如權利要求1所述的棒材毛坯加工裝置，其特征在于:所述下頂針的外圍有緊固夾具，緊固夾具的下部與所述下伺服電機的輸出軸連接，下頂針的頂部開有呈90度分布的十字形凸槽，用干與棒材毛坯連接。
【文檔編號】B23B5/08GK103521784SQ201310481497
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】李克西, 江山, 曹遠超, 李勇 申請人:株洲硬質合金集團有限公司