具有自動上料功能的數控車床的制作方法
【專利摘要】具有自動上料功能的數控車床，包括車床本體，車床本體上設有空心主軸，車床本體上沿前后水平方向設有滑軌，滑軌上滑動設有刀架，空心主軸前端同軸向固定連接有空心卡盤，刀架上設有切割機構與電磁吸附機構，空心主軸的正后方設有自動上料裝置；自動上料裝置包括料箱基座，料箱基座上固定連接有料箱支架，料箱支架上固定連接有料箱，料箱基座上表面固定連接有位于料箱正下方的推料座，推料座上表面沿前后水平方向開設有推料槽，推料座上表面固定連接有位于推料槽左右兩側的擋料板，推料座正后方設有推料氣缸，推料氣缸固定連接在料箱基座上。本實用新型結構簡單、制作成本低、工作穩定、能夠實現自動上料并且上料效率高。
【專利說明】
具有自動上料功能的數控車床
技術領域
[0001]本實用新型屬于機械零件加工技術領域，尤其涉及一種具有自動上料功能的數控車床。
【背景技術】
[0002]數控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的加工工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜工件，具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復雜零件的批量生產中發揮了良好的經濟效果。數控車床加工工件需先將工件在主軸夾具上夾緊，然后主軸旋轉刀具進給進行工件切削。夾緊前的工件上料有人工和自動兩種，人工上料效率低下。現有的數控車床一般采用的是空心主軸帶動中空卡盤轉動，采用上述結構便于加工長棒料，并且可連續進行加工，長棒料可以在機床外增加專用的送料器以保證加工的連續進行，也可以在機床刀架上設計上料裝置，完成連續上料。現有的上料裝置存在以下不足或缺陷:結構復雜、成本高、上料效率低。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、制作成本低、工作穩定、能夠實現自動上料并且上料效率高的具有自動上料功能的數控車床。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:具有自動上料功能的數控車床，包括車床本體，車床本體上設有空心主軸，空心主軸沿前后水平方向設置，車床本體上沿前后水平方向設有滑軌，滑軌上滑動設有刀架，空心主軸前端同軸向固定連接有空心卡盤，刀架上設有切割機構與電磁吸附機構，車床本體后方設有自動上料裝置；自動上料裝置包括料箱基座，料箱基座上固定連接有料箱支架，料箱支架上固定連接有頂部敞口的料箱，料箱內放置有金屬棒料，料箱的豎直截面呈漏斗結構，料箱中部設置為上寬下窄的波紋管伸縮節結構，料箱下部內的金屬棒料呈單列放置，料箱上設有兩個分別位于波紋管伸縮節結構兩側的振動電機，料箱基座上表面固定連接有位于料箱正下方的推料座，推料座上表面沿前后水平方向開設有推料槽，推料槽橫截面呈V形結構，推料座上表面固定連接有位于推料槽左右兩側的擋料板，料箱基座上水平設有位于推料座正后方的推料氣缸，推料氣缸的中心線、推料槽的中心線和空心主軸的中心線重合；
[0005]電磁吸附機構包括固定連接在刀架上的基體，基體呈圓柱形結構并沿前后水平方向設置，基體前端部設置在刀架的刀位孔中，基體后端部內開設有盲孔，盲孔的中心線與空心主軸的中心線重合，盲孔內滑動設有圓柱形的電磁鐵，基體后端部外壁上設有螺紋并螺紋連接有緊固螺母，緊固螺母后側固定連接有與緊固螺母呈一體結構的限位環，電磁鐵的外徑大于限位環的內徑，限位環的內徑大于金屬棒料的外徑，盲孔內設有前后兩端分別與盲孔底部和電磁鐵前側面頂壓配合的緩沖彈簧，限位環的前側面與電磁鐵的后側面接觸。
[0006]切割機構包括固定連接在刀架后側面的旋轉電機，旋轉電機的主軸朝后設置，旋轉電機的主軸傳動連接有切割轉軸，切割轉軸后端部固定連接有砂輪片，刀架上通過連接桿固定連接有位于砂輪片上方的防護罩，砂輪片上部位于防護罩內。
[0007]空心卡盤下方設有位于車床本體上的接料斗。
[0008]電磁鐵采用吸盤式電磁鐵。
[0009]電磁吸附機構的基體后端部的盲孔內嵌設有絕緣套管，絕緣套管沿前后水平方向設置，電磁鐵和緩沖彈簧均設在絕緣套管內，電磁鐵與絕緣套管內壁滑動連接。
[0010]采用上述技術方案，本實用新型具有如下有益效果:
[0011 ] 1、本實用新型的自動上料裝置可以實現自動上料并且上料效率高，其具體工作原理為:操作人員從料箱上口一次將一定數量的金屬棒料放置在料箱內，金屬棒料在自身重力作用下從料箱下口下落，此時，已有一根金屬棒料下落于推料座上的推料槽內，料箱下部只供單個金屬棒料通過，并且料箱下口與推料座之間的間距為1.5倍的金屬棒料直徑，這樣使得每次只有一根金屬棒料下落在推料槽內，推料槽兩側設有擋料板，避免金屬棒料在下落時飛出，料箱中部設置為波紋管伸縮節結構，并在波紋管伸縮節結構兩側設置振動電機，由于料箱下部只供單個金屬棒料通過，在金屬棒料從料箱上部下落到料箱下部的過程中，可能會堵塞，堵塞時，開啟振動電機，帶動波紋管伸縮節結構振動，使得金屬棒料順利下落；啟動推料氣缸，推料氣缸的活塞桿將位于推料槽內的金屬棒料推送入空心主軸和空心卡盤內，并使金屬棒料的前端頭伸出空心卡盤前側，并使空心卡盤夾緊金屬棒料。
[0012]2、本實用新型的電磁吸附機構基于一般的金屬材料都具有導磁性這一特點，利用電磁吸附機構中安裝的電磁鐵與金屬棒料的自然吸力，帶動金屬棒料沿數控車床坐標軸方向移動，將金屬棒料拉出設定好的距離，以便進行下一工件的加工，使得加工過程連續高效。
[0013]1、電磁吸附機構內采用吸盤式電磁鐵，具有體積小、吸附力大、牢固可靠等優點，可進行遠程操作，動作簡單靈敏，功能穩定可靠;為避免電磁鐵與金屬棒料剛性接觸時將電磁鐵擠壓破裂，在電磁吸附機構的基體的盲孔內設有緩沖彈簧，以消除自動上料過程中的剛性沖擊和振動；電磁吸附機構的基體盲孔內設有絕緣套管，避免由于長時間使用，電磁鐵來回滑動使得基體內壁發生磨損，在緊固螺母的后側面設置的限位環可以有效的避免電磁鐵在吸附的過程中從基體后端滑出，使得工作穩定。
[0014]4、本實用新型在加工完一個工件后，控制刀架轉動并移動到加工好的工件上方，使得切割機構靠近工件，設定好切割位置，啟動旋轉電機，旋轉電機帶動切割轉軸及砂輪片轉動，控制刀架進給，對加工好的工件進行切割，切割后的工件下落至接料斗內，關閉旋轉電機，并停止主軸轉動;然后利用電磁吸附機構將金屬棒料拉出設定好的距離，開始進行下一個工件的加工，當剩余的金屬棒料不夠加工一個工件時，利用電磁吸附機構將剩余的金屬棒料吸出，利用自動上料裝置重新裝填新的金屬棒料，重復上述動作，實現連續加工。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0016]圖2是圖1中A-A視圖；
[0017]圖3是圖1中B處的放大圖；
[0018]圖4是圖1中C處的放大圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1-4所示，本實用新型的具有自動上料功能的數控車床，包括車床本體I，車床本體I上設有空心主軸2，空心主軸2沿前后水平方向設置，車床本體I上沿前后水平方向設有滑軌，滑軌上滑動設有刀架3，空心主軸2前端同軸向固定連接有空心卡盤4，刀架3上設有切割機構5與電磁吸附機構6，車床本體I后方設有自動上料裝置；自動上料裝置包括料箱基座7，料箱基座7上固定連接有料箱支架8，料箱支架8上固定連接有頂部敞口的料箱9，料箱9內放置有金屬棒料10，料箱9的豎直截面呈漏斗結構，料箱9中部設置為上寬下窄的波紋管伸縮節結構U，料箱9下部內的金屬棒料10呈單列放置，料箱9上設有兩個分別位于波紋管伸縮節結構11兩側的振動電機12，料箱基座7上表面固定連接有位于料箱9正下方的推料座13，推料座13上表面沿前后水平方向開設有推料槽14，推料槽14橫截面呈V形結構，推料座13上表面固定連接有位于推料槽14左右兩側的擋料板15，料箱基座7上水平設有位于推料座13正后方的推料氣缸16，推料氣缸16的中心線、推料槽14的中心線和空心主軸2的中心線重合；
[0020]電磁吸附機構6包括固定連接在刀架3上的基體17，基體17呈圓柱形結構并沿前后水平方向設置，基體17前端部設置在刀架3的刀位孔中，基體17后端部內開設有盲孔，盲孔的中心線與空心主軸2的中心線重合，盲孔內滑動設有圓柱形的電磁鐵18，基體17后端部外壁上設有螺紋并螺紋連接有緊固螺母20，緊固螺母20后側固定連接有與緊固螺母20呈一體結構的限位環21，電磁鐵18的外徑大于限位環21的內徑，限位環21的內徑大于金屬棒料10的外徑，盲孔內設有前后兩端分別與盲孔底部和電磁鐵18前側面頂壓配合的緩沖彈簧19，限位環21的前側面與電磁鐵18的后側面接觸。
[0021]切割機構5包括固定連接在刀架3后側面的旋轉電機22，旋轉電機22的主軸朝后設置，旋轉電機22的主軸傳動連接有切割轉軸23，切割轉軸23后端部固定連接有砂輪片24，刀架3上通過連接桿25固定連接有位于砂輪片24上方的防護罩26，砂輪片24上部位于防護罩26內。
[0022]空心卡盤4下方設有位于車床本體I上的接料斗27。
[0023]電磁鐵18采用吸盤式電磁鐵。
[O O 2 4 ]電磁吸附機構6的基體17后端部的盲孔內嵌設有絕緣套管2 8，絕緣套管2 8沿前后水平方向設置，電磁鐵18和緩沖彈簧19均設在絕緣套管28內，電磁鐵18與絕緣套管28內壁滑動連接。
[0025]本實用新型的工作過程為:操作人員從料箱9上口一次將一定數量的金屬棒料10放置在料箱9內，金屬棒料10在自身重力作用下從料箱9下口下落，此時，已有一根金屬棒料10下落于推料座13上的推料槽14內，料箱9下部只供單個金屬棒料10通過，并且料箱9下口與推料座13之間的間距為1.5倍的金屬棒料1直徑，這樣使得每次只有一根金屬棒料1下落在推料槽14內，推料槽14兩側設有擋料板15，避免金屬棒料10在下落時飛出，料箱9中部設置為波紋管伸縮節結構11，并在波紋管伸縮節結構11兩側設置振動電機12，由于料箱9下部只供單個金屬棒料10通過，在金屬棒料10從料箱9上部下落到料箱9下部的過程中，可能會堵塞，堵塞時，開啟振動電機12，帶動波紋管伸縮節結構11振動，使得金屬棒料10順利下落；啟動推料氣缸16，推料氣缸16的活塞桿將位于推料槽14內的金屬棒料10推送入空心主軸2和空心卡盤4內，并使金屬棒料10的前端頭伸出空心卡盤4前側，并使空心卡盤4夾緊金屬棒料10，控制刀架3移動電磁吸附機構6至金屬棒料10前端面處，使得電磁鐵18后側面與金屬棒料10前端面接觸，開啟電磁鐵18，并使空心卡盤4松開金屬棒料10，利用電磁鐵18吸附金屬棒料10，控制刀架3沿數控車床坐標軸方向移動，并帶動電磁吸附機構6及其吸附的金屬棒料10位移設定好的距離，然后，使空心卡盤4夾緊金屬棒料10，關閉電磁鐵18，控制刀架3帶動電磁吸附機構6退回，然后按照設定好的程序對金屬棒料10進行加工，加工完成一個工件后，控制刀架3轉動并移動到加工好的工件上方，使得切割機構5靠近工件，設定好切割位置，啟動旋轉電機22，旋轉電機22帶動切割轉軸23及砂輪片24轉動，控制刀架3進給，對加工好的工件進行切割，切割后的工件下落至接料斗27內，關閉旋轉電機22，并停止主軸轉動;再次控制刀架3移動電磁吸附機構6至金屬棒料10前端面處，使得電磁鐵18后側面與金屬棒料10前端面接觸，開啟電磁鐵18，并使空心卡盤4松開金屬棒料10，利用電磁鐵18吸附金屬棒料10，控制刀架3沿數控車床坐標軸方向移動，并帶動電磁吸附機構6及其吸附的金屬棒料10位移設定好的距離，然后，使空心卡盤4夾緊金屬棒料10，關閉電磁鐵18，控制刀架3帶動電磁吸附機構6退回，然后按照設定好的程序對下一個工件進行加工；當剩余的金屬棒料10不夠加工一個工件時，利用電磁吸附機構6將剩余的金屬棒料10吸出，利用自動上料裝置重新裝填新的金屬棒料10，重復上述動作，實現連續加工。
[0026]本實施例并非對本實用新型的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
【主權項】
1.具有自動上料功能的數控車床，包括車床本體，車床本體上設有空心主軸，空心主軸沿前后水平方向設置，車床本體上沿前后水平方向設有滑軌，滑軌上滑動設有刀架，空心主軸前端同軸向固定連接有空心卡盤，其特征在于:刀架上設有切割機構與電磁吸附機構，車床本體后方設有自動上料裝置；自動上料裝置包括料箱基座，料箱基座上固定連接有料箱支架，料箱支架上固定連接有頂部敞口的料箱，料箱內放置有金屬棒料，料箱的豎直截面呈漏斗結構，料箱中部設置為上寬下窄的波紋管伸縮節結構，料箱下部內的金屬棒料呈單列放置，料箱上設有兩個分別位于波紋管伸縮節結構兩側的振動電機，料箱基座上表面固定連接有位于料箱正下方的推料座，推料座上表面沿前后水平方向開設有推料槽，推料槽橫截面呈V形結構，推料座上表面固定連接有位于推料槽左右兩側的擋料板，料箱基座上水平設有位于推料座正后方的推料氣缸，推料氣缸的中心線、推料槽的中心線和空心主軸的中心線重合； 電磁吸附機構包括固定連接在刀架上的基體，基體呈圓柱形結構并沿前后水平方向設置，基體前端部設置在刀架的刀位孔中，基體后端部內開設有盲孔，盲孔的中心線與空心主軸的中心線重合，盲孔內滑動設有圓柱形的電磁鐵，基體后端部外壁上設有螺紋并螺紋連接有緊固螺母，緊固螺母后側固定連接有與緊固螺母呈一體結構的限位環，電磁鐵的外徑大于限位環的內徑，限位環的內徑大于金屬棒料的外徑，盲孔內設有前后兩端分別與盲孔底部和電磁鐵前側面頂壓配合的緩沖彈簧，限位環的前側面與電磁鐵的后側面接觸。2.根據權利要求1所述的具有自動上料功能的數控車床，其特征在于:切割機構包括固定連接在刀架后側面的旋轉電機，旋轉電機的主軸朝后設置，旋轉電機的主軸傳動連接有切割轉軸，切割轉軸后端部固定連接有砂輪片，刀架上通過連接桿固定連接有位于砂輪片上方的防護罩，砂輪片上部位于防護罩內。3.根據權利要求2所述的具有自動上料功能的數控車床，其特征在于:空心卡盤下方設有位于車床本體上的接料斗。4.根據權利要求3所述的具有自動上料功能的數控車床，其特征在于:電磁鐵采用吸盤式電磁鐵。5.根據權利要求4所述的具有自動上料功能的數控車床，其特征在于:電磁吸附機構的基體后端部的盲孔內嵌設有絕緣套管，絕緣套管沿前后水平方向設置，電磁鐵和緩沖彈簧均設在絕緣套管內，電磁鐵與絕緣套管內壁滑動連接。
【文檔編號】B23B15/00GK205629400SQ201620487928
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】范彩霞, 陳永方
【申請人】黃河科技學院