一种轴套双端头加工用CNC数控机床及其加工方法

本发明涉及在轴套的左右端头上均加工出环形槽和倒角的，特别是一种轴套双端头加工用cnc数控机床及其加工方法。

背景技术：

1、某轴套1的结构如图1~图2所示，其为长条形圆柱状，轴套1内开设有沿其轴向设置的中心孔2。工艺上要求在轴套1右端头的外壁上切削加工出环形槽3，并且在轴套1的右端头的外边缘上切削加工出倒角4，同时，要求在轴套1左端头的外壁上切削加工出环形槽3，并且在轴套1的左端头的外边缘上切削加工倒角4，进而得到如图3~图4所示的成品零件6，这种成品零件6主要用于安装在动力轴上。

2、某车间内使用通用数控机床将轴套1加工成所需的成品零件6，其具体的加工方法是：

3、s1、工人从料筐内取出一个轴套1，打开数控机床的安全门，将轴套1的左端头放入到数控机床的三爪卡盘内，控制三爪卡盘启动，三爪卡盘的三个卡爪将轴套1的左端头夹持固定住，从而实现了第一个轴套1的填装；

4、s2、工人控制数控机床的动力系统启动，动力系统带动三爪卡盘旋转，三爪卡盘带动被夹持的轴套1同步旋转；随后工人控制数控机床的刀具动作，刀具在轴套1的右端头上切削加工出环形槽3和倒角4，从而生产出如图6所示的半成品5；

5、s3、工人控制动力系统关闭，打开数控机床的安全门，控制三爪卡盘关闭，三爪卡盘的三个卡爪松开，工人将半成品5水平旋转180°，而后工人将半成品5的右端头放入到三爪卡盘内，而后控制三爪卡盘启动，三爪卡盘的三个卡爪将半成品5夹持固定住；

6、s4、工人控制数控机床的动力系统重新启动，动力系统带动三爪卡盘旋转，三爪卡盘带动被夹持的轴套1同步旋转；随后工人控制数控机床的刀具动作，以在轴套1的左端头上切削加工出环形槽3和倒角4，进而生产出如图3~图4所示的成品零件6；

7、s5、工人打开安全门，并控制三爪卡盘关闭，三爪卡盘的三个卡爪松开，而后工人将三爪卡盘内的成品零件6取走；

8、s6、工人如此重复步骤s1~s5的操作，即可连续的在多个轴套1的左右端头上加工出环形槽3和倒角，进而生产出多个成品零件6。

9、然而，这种通用数控机床虽然能够在轴套1的左右端头处加工出环形槽3和倒角4，但是工人在实际的操作中，仍然存在以下技术缺陷：

10、i、在步骤s1中，需要人工手动将料筐内的轴套1一个接一个的放入到数控机床的三爪卡盘内，并且每次操作前，都需要人工先打开安全门再将轴套1放入到三爪卡盘内，才能完成轴套1的填装，这无疑是增加了单件轴套1的加工时间，进而降低了轴套1双端头的加工效率。

11、ii、在步骤s3~s4中，当轴套1的右端头加工完毕后，还需要人工打开安全门，而后手动将半成品5水平旋转180°，才能通过刀具对半成品5的左端头进行加工；而在整个旋转操作中，都是由人工来完成，这无疑是增加了工人的工作强度。

12、iii、当数控机床的刀具在切削轴套1的左端头或右端头时，在切削力下，轴套1很容易发生向下的弯曲变形，从而降低了成品零件6的生产质量。

13、因此，亟需一种极大提高轴套双端头加工效率、减轻工人工作强度、提高成品零件生产质量的cnc数控机床及加工方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种极大提高轴套双端头加工效率、减轻工人工作强度、提高成品零件生产质量的轴套双端头加工用cnc数控机床及其加工方法。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种轴套双端头加工用cnc数控机床，它包括机床本体、滑动安装于机床本体前端口处的安全门，机床本体的外部固设有动力系统，动力系统的输出轴上连接有伸入于机床本体内腔中的三爪卡盘，所述机床本体的右侧设置有用于向机床本体内腔中输送待加工轴套的分料机构，分料机构的正上方设置有用于将分料机构内的轴套输送到三爪卡盘内的夹料及输送机构；

3、所述分料机构包括固设于机床本体右侧内壁上的连接板、固设于机床本体右侧壁上的斜槽钢，斜槽钢的下端口延伸于机床本体的内腔中，且延伸端上固设有与其对接的水平槽钢，水平槽钢的凹槽和斜槽钢的凹槽的纵向宽度均与轴套的长度相等；所述连接板的顶表面上固设有顶升油缸，顶升油缸活塞杆的作用端上固设有升降座，升降座的右端面上开设有与水平槽钢的凹槽相连通的止口，升降座的底表面上固设有挡料板，挡料板的右端面与升降座的右端面平齐；

4、所述夹料及输送机构包括固设于机床本体右侧壁上的输送油缸，输送油缸的活塞杆向左伸入于机床本体的内腔，且延伸端上固设有垂向设置的电机，电机的输出轴上连接有主轴，主轴的底部固定连接有夹持油缸，夹持油缸的夹持头位于升降座的正上方；

5、所述机床本体上还设置有用于在轴套上加工出环形槽和倒角的切削机构，所述切削机构包括固设于机床本体顶表面上的升降油缸，升降油缸的活塞杆伸入于机床本体的内腔中，且延伸端上固设有l形支座，l形支座的顶表面上固设有进给油缸，进给油缸的活塞杆向下贯穿l形支座，且延伸端上固设有刀座，刀座的底表面上固设有开槽刀和倒角刀，倒角刀位于开槽刀的右侧，所述l形支座的右侧壁上固设有支护油缸，支护油缸的活塞杆贯穿l形支座的右侧壁，且延伸端上固设有支护圆柱，支护圆柱的外径与轴套的中心孔的直径相等。

6、所述止口的纵向宽度与轴套的长度相等，止口的深度小于轴套的外径。

7、所述输送油缸活塞杆的作用端上固设有连接架，所述电机固设于连接架的底表面上。

8、所述电机、主轴和夹持油缸处于同一垂直线上。

9、所述l形支座的顶表面焊接于升降油缸活塞杆的作用端上。

10、所述机床本体的底壁上开设有排屑槽，排屑槽与机床本体的内腔相连通。

11、该cnc数控机床还包括设置于机床本体外部的控制器，控制器与动力系统、三爪卡盘、顶升油缸、输送油缸、电机、夹持油缸、升降油缸、进给油缸和支护油缸经电信号电连接。

12、一种轴套双端头加工用cnc数控机床的加工方法，它包括以下步骤：

13、s1、多个待加工轴套的预安装，其具体操作步骤为：

14、s11、工人将第一个轴套放入到斜槽钢的凹槽内，轴套在自身重力下，顺次穿过斜槽钢的下端口、水平槽钢的凹槽，最后滚落到升降座的止口内，从而实现了第一个轴套的预安装；

15、s12、工人如此重复步骤s11的操作多次，即可实现多个待加工的轴套的预安装，此时，多个轴套依次排列在水平槽钢和斜槽钢的凹槽内；

16、s2、向三爪卡盘内填装第一个轴套，其具体的操作步骤为：

17、s21、控制分料机构的顶升油缸的活塞杆向上伸出，活塞杆带动升降座向上运动，升降座带动进入其内的轴套向上运动，同时，升降座带动挡料板向上运动，挡料板将水平槽钢的左端口挡住；当顶升油缸的活塞杆完全伸出后，升降座内的轴套刚好被顶升到夹料及输送机构的夹持油缸的夹持头内；

18、s22、控制夹持油缸启动，夹持油缸的夹持头闭合，夹持头将轴套夹持固定住；而后控制顶升油缸的活塞杆向下缩回，活塞杆带动升降座向下运动，升降座带动挡料板向下运动，当升降座复位后，位于水平槽钢内的第二个轴套滚落到升降座的止口内；

19、s23、控制夹料及输送机构的电机启动，电机带动主轴旋转，主轴带动夹持油缸同步旋转，夹持油缸带动夹持头同步旋转，夹持头带动被夹持的轴套同步旋转，当轴套旋转90°后，控制器控制电机关闭；

20、s24、控制夹料及输送机构的输送油缸的活塞杆向左伸出，活塞杆带动连接架向左运动，连接架带动电机、主轴和夹持油缸同步向左运动，夹持油缸带动被夹持的轴套朝向三爪卡盘方向运动，当输送油缸的活塞杆伸出到设定距离后，控制器控制输送油缸关闭，此时，轴套的左端头刚好进入到三爪卡盘内；

21、s25、控制三爪卡盘启动，三爪卡盘的三个卡爪将轴套的左端头夹持固定住；而后控制夹持油缸关闭，夹持油缸的夹持头将轴套松开；而后控制输送油缸的活塞杆向右缩回，活塞杆带动连接架向右运动，连接架带动电机、主轴和夹持油缸同步向右运动，当夹持油缸运动到初始位置时，控制器控制输送油缸关闭，从而最终实现了向三爪卡盘内填装第一个轴套；

22、s3、在第一轴套的右端头上加工出环形槽和倒角，其具体操作步骤为：

23、s31、控制动力系统启动，动力系统带动三爪卡盘绕其自身轴线旋转，三爪卡盘带动轴套绕其自身轴线旋转；

24、s32、控制切削机构的升降油缸的活塞杆向下伸出，活塞杆带动l形支座向下运动，l形支座带动进给油缸和支护油缸同步向下运动，进而带动刀座和支护圆柱同步向下运动，当升降油缸的活塞杆完全伸出后，刀座上的开槽刀和倒角刀刚好进入到加工工位；

25、s33、控制支护油缸的活塞杆向左伸出，活塞杆带动支护圆柱朝向轴套的中心孔方向运动，当支护油缸的活塞杆完全伸出后，支护圆柱刚好嵌入到轴套的中心孔的右端部处；

26、s34、控制进给油缸的活塞杆向下伸出，活塞杆带动刀座向下运动，刀座带动开槽刀和倒角刀同步向下运动，开槽刀在轴套的右端头上切削加工出环形槽，同时，倒角刀在轴套的右端头上成型出倒角，进而生产出半成品；

27、s4、将半成品水平旋转180°，其具体操作步骤为：

28、s41、控制进给油缸的活塞杆向上缩回，活塞杆带动刀座向上运动，刀座带动开槽刀和倒角刀向上运动，而后控制升降油缸的活塞杆向上缩回，活塞杆带动开槽刀和倒角刀运动到初始位置；

29、s42、控制动力系统关闭，三爪卡盘和半成品不再旋转；而后控制输送油缸的活塞杆向左伸出，活塞杆带动连接架向左运动，连接架带动电机、主轴和夹持油缸同步向左运动，当输送油缸的活塞杆伸出到设定行程后，控制器控制输送油缸关闭，此时，夹持油缸上的夹持头刚好套在半成品上，而后控制夹持油缸启动，夹持头将半成品夹持固定住；

30、s43、控制三爪卡盘关闭，三爪卡盘的三个卡爪与半成品相分离；而后控制输送油缸的活塞杆向右缩回，活塞杆带动连接架向右运动，连接架带动电机、主轴和夹持油缸同步向右运动，夹持油缸带动夹持头向右运动，夹持头带动半成品朝远离三爪卡盘方向运动，当输送油缸的活塞杆缩回到设定行程后，控制器控制输送油缸关闭；

31、s44、控制电机启动，电机带动主轴旋转，主轴带动夹持油缸在水平方向上旋转，夹持油缸带动夹持头同步旋转，夹持头带动半成品同步旋转，当半成品旋转180°后，控制器控制电机，此时，半成品的右端头朝向三爪卡盘；

32、s5、在半成品的左端头上加工出环形槽和倒角，其具体的操作步骤为：

33、s51、控制输送油缸的活塞杆向左伸出，活塞杆带动连接架向左运动，连接架带动电机、主轴和夹持油缸同步向左运动，夹持油缸带动半成品向左运动，当输送油缸的活塞杆伸出到设定行程后，控制器控制输送油缸关闭，此时，半成品的右端头进入到三爪卡盘内；

34、s52、控制三爪卡盘启动，三爪卡盘的三个卡爪将半成品的右端头夹持固定住；而后控制夹持油缸关闭，夹持油缸的夹持头将半成品松开；而后控制输送油缸的活塞杆向右缩回，活塞杆带动连接架向右运动，连接架带动电机、主轴和夹持油缸同步向右运动，当夹持油缸运动到初始位置时，控制器控制输送油缸关闭，从而最终实现了向三爪卡盘内填装半成品；

35、s53、重复步骤s3的操作，即可在半成品的左端头上加工出环形槽和倒角，进而生产出成品零件；

36、s6、成品零件的取出：工人关闭动力系统，三爪卡盘停止转动，而后工人控制三爪卡盘关闭，三爪卡盘的三个卡爪松开；而后工人打开安全门，最后将三爪卡盘内的成品零件取出；

37、s7、工人如此重复步骤s2~s6的操作多次，即可连续的在各个轴套的左右端头上均加工出环形槽和倒角，对应的生产出多个成品零件。

38、本发明具有以下优点：极大提高轴套双端头加工效率、减轻工人工作强度、提高成品零件生产质量。