一种高速车铣复合加工装置及其加工方法与流程

本发明涉及机加工，具体为一种高速车铣复合加工装置及其加工方法。

背景技术：

1、随着制造业的快速发展，对加工设备的要求也越来越高。传统的车铣复合加工机床虽然能满足大部分加工需求，但在加工效率方面仍存在局限性。

2、例如在对一个轴的两端进行车削铣槽时，通常都需要进行两次装夹，即先对轴的一端进行夹紧定位，对其一端进行加工；待加工完成后需要手动拆卸后换轴的另一端再次进行夹紧定位，对轴的另一端进行加工。这大大增加了加工时间，使得加工效率低下。因此需要一种高速车铣复合加工装置及其加工方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的技术问题在于提供一种高速车铣复合加工装置及其加工方法，本发明能够在保持工件夹紧的情况下，驱动工件装夹机构与主轴箱分离，待工件装夹机构转动180度后再重新与主轴箱连接，使得本发明能够对工件的两端进行车铣加工，无需人工装卸，节省时间，提高加工效率。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高速车铣复合加工装置，其特征在于：包括设置在工作台上的主轴机构、工件装夹机构、转向机构、车铣机构和控制机构；

3、所述主轴机构包括主轴箱，所述主轴箱的端部设置有与驱动源相连的转动部，所述转动部上设置有所述工件装夹机构；

4、所述工件装夹机构可拆卸式安装在所述转动部的端面上，所述转向机构设置在所述工件装夹机构的下方，所述转向机构用于对所述工件装夹机构进行180度转动；

5、所述车铣机构包括刀具架，所述刀具架上设置有用于对工件进行加工的车刀和铣刀；

6、所述控制机构包括调位单元，所述调位单元用于对所述刀具架水平方向和竖直方向上的位移进行调整。

7、作为本发明的进一步方案，所述工件装夹机构包括设置在所述转动部上的卡盘体，所述卡盘体上滑动安装有卡爪，所述卡爪沿着所述卡盘体的径向滑动安装，所述卡盘体内转动安装有转动盘，所述转动盘的盘面上开有滑动槽，所述卡爪滑动安装在所述滑动槽内，所述转动盘上固定安装有蜗轮，所述蜗轮旁设置与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述蜗杆外接设置在所述转动盘上的独立电源。

8、作为本发明的进一步方案，所述转动部的端面上周向间隔固定安装有插条，所述卡盘体的外周面上周向间隔安装有与所述插条相配合的插槽。

9、作为本发明的进一步方案，所述转向机构包括固定安装在所述工作台上的推动气缸，所述推动气缸的驱动端固定连接有第一滑动块，所述第一滑动块水平滑动安装在所述工作台上，所述滑动块上转动安装有第一转动轴，所述第一转动轴的顶端固定安装有第二滑动块，所述卡盘体的周面上开有周向滑槽，所述第二滑动块滑动安装在所述周向滑槽上；所述第一转动轴上固定安装有第一转动轮，所述第一转动轮上安装有棘爪，所述棘爪外侧设置有与之啮合的内棘轮，所述内棘轮转动安装在所述第一转动轴上；所述内棘轮的外周固定设置有环形齿轮，所述工作台上固定安装有第一齿条，所述第一齿条与所述环形齿轮啮合。

10、作为本发明的进一步方案，所述调位单元包括设置在所述工作台上的第一安装座，所述第一安装座上水平横向滑动安装有第二安装座，所述第二安装座上水平纵向滑动安装有第三安装座，所述第三安装座上固定安装有滑动架，所述刀具架竖直滑动安装在所述滑动架上。

11、作为本发明的进一步方案，所述主轴箱内还设置有调整组件，所述调整组件调整所述第一安装座的位移，使得所述刀具架在转向机构工作前和工作后均对准所述工件装夹机构所夹持的工件的端部。

12、作为本发明的进一步方案，调整组件包括水平滑动安装在所述主轴箱内的滑动圆板，所述滑动圆板与所述卡盘体同轴设置，所述滑动圆板与所述主轴箱之间设置有第一弹簧，所述滑动圆板上还竖直滑动安装有伸缩柱，所述伸缩柱与所述滑动圆板直接设置有第二弹簧，所述伸缩柱的下方还设置有第二齿条，所述伸缩柱上开有单向楔面；所述主轴箱内还转动设置有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆上螺纹连接有螺套，所述螺套与所述滑动圆板固定连接；所述工作台上还转动安装有第二转动轴，所述第二转动轴与所述第一螺纹杆通过同步带同步传动连接；所述工作台上转动安装有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆与第一安装座螺纹连接，所述第二螺纹杆上固定安装有第一齿轮，所述第二转动轴上还固定安装有第二齿轮，在所述第一齿轮与所述第二齿轮之间还设置有离合齿轮，所述离合齿轮固定安装在第三转动轴上，所述第三转动轴转动安装在滑动套上，所述滑动套竖直滑动安装在工作台上，所述滑动套与所述工作台之间设置有第三弹簧；所述第三转动轴的端部还转动设置有驱动块，所述驱动块旁侧设置有楔块，所述楔块固定安装在所述第一滑动块上，所述楔块用于驱动所述驱动块竖直移动。

13、作为本发明的进一步方案，所述第二齿条竖直滑动安装在所述主轴箱内，所述第二齿条下方连接与驱动气缸。

14、本发明还提供一种适用于上述高速车铣复合加工装置的加工方法，其主要步骤包括：

15、s1：将待加工轴装夹在工件装夹机构上，使得待加工轴的较长端在外侧；

16、s2：控制机构控制车铣机构移动对所述待加工轴的较长端进行车铣加工；

17、s3：当待加工轴的一端加工完毕后，控制机构控制刀具架上移避让，此时转向机构先推动工件装夹机构离开主轴箱，然后驱动工件装夹机构进行180度转向，再重新驱动工件装夹机构回到转动部，使得工件装夹机构与主轴箱重新连接；

18、s4：控制机构控制车铣机构移动对所述待加工轴的较短端进行车铣加工。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1.本发明能够在保持工件夹紧的情况下，驱动工件装夹机构与主轴箱分离，待工件装夹机构转动180度后再重新与主轴箱连接，使得本发明能够对工件的两端进行车铣加工，无需人工装卸，节省时间，提高加工效率。

21、2.本发明能够在工件装夹机构转向180度后复位与主轴箱重新连接时，根据实际处于主轴箱外侧的待加工轴的长度，同步调节刀具架位置，使得刀具架始终对准所述待加工轴的端部，节省刀具架位移调节时间。

技术特征：

1.一种高速车铣复合加工装置，其特征在于：包括设置在工作台(11)上的主轴机构、工件装夹机构、转向机构、车铣机构和控制机构；

2.根据权利要求1所述的一种高速车铣复合加工装置，其特征在于：所述工件装夹机构包括设置在所述转动部(13)上的卡盘体(15)，所述卡盘体(15)上滑动安装有卡爪(16)，所述卡爪(16)沿着所述卡盘体(15)的径向滑动安装，所述卡盘体(15)内转动安装有转动盘(17)，所述转动盘(17)的盘面上开有滑动槽(18)，所述卡爪(16)滑动安装在所述滑动槽(18)内，所述转动盘(17)上固定安装有蜗轮(19)，所述蜗轮(19)旁设置与所述蜗轮(19)啮合的蜗杆(20)，所述蜗杆(20)外接设置在所述转动盘(17)上的独立电源。

3.根据权利要求2所述的一种高速车铣复合加工装置，其特征在于：所述转动部(13)的端面上周向间隔固定安装有插条(21)，所述卡盘体(15)的外周面上周向间隔安装有与所述插条(21)相配合的插槽(22)。

4.根据权利要求3所述的一种高速车铣复合加工装置，其特征在于：所述转向机构包括固定安装在所述工作台(11)上的推动气缸(31)，所述推动气缸(31)的驱动端固定连接有第一滑动块(32)，所述第一滑动块(32)水平滑动安装在所述工作台(11)上，所述滑动块上转动安装有第一转动轴(33)，所述第一转动轴(33)的顶端固定安装有第二滑动块(34)，所述卡盘体(15)的周面上开有周向滑槽(35)，所述第二滑动块(34)滑动安装在所述周向滑槽(35)上；所述第一转动轴(33)上固定安装有第一转动轮(36)，所述第一转动轮(36)上安装有棘爪(37)，所述棘爪(37)外侧设置有与之啮合的内棘轮(38)，所述内棘轮(38)转动安装在所述第一转动轴(33)上；所述内棘轮(38)的外周固定设置有环形齿轮(39)，所述工作台(11)上固定安装有第一齿条(40)，所述第一齿条(40)与所述环形齿轮(39)啮合。

5.根据权利要求4所述的一种高速车铣复合加工装置，其特征在于：所述调位单元包括设置在所述工作台(11)上的第一安装座(41)，所述第一安装座(41)上水平横向滑动安装有第二安装座(42)，所述第二安装座(42)上水平纵向滑动安装有第三安装座(43)，所述第三安装座(43)上固定安装有滑动架(44)，所述刀具架(14)竖直滑动安装在所述滑动架(44)上。

6.根据权利要求5所述的一种高速车铣复合加工装置，其特征在于：所述主轴箱(12)内还设置有调整组件，所述调整组件调整所述第一安装座(41)的位移，使得所述刀具架(14)在转向机构工作前和工作后均对准所述工件装夹机构所夹持的工件的端部。

7.根据权利要求6所述的一种高速车铣复合加工装置，其特征在于：调整组件包括水平滑动安装在所述主轴箱(12)内的滑动圆板(51)，所述滑动圆板(51)与所述卡盘体(15)同轴设置，所述滑动圆板(51)与所述主轴箱(12)之间设置有第一弹簧(52)，所述滑动圆板(51)上还竖直滑动安装有伸缩柱(53)，所述伸缩柱(53)与所述滑动圆板(51)直接设置有第二弹簧(54)，所述伸缩柱(53)的下方还设置有第二齿条(55)，所述伸缩柱(53)上开有单向楔面(56)；所述主轴箱(12)内还转动设置有第一螺纹杆(57)，所述第一螺纹杆(57)上螺纹连接有螺套(58)，所述螺套(58)与所述滑动圆板(51)固定连接；所述工作台(11)上还转动安装有第二转动轴(59)，所述第二转动轴(59)与所述第一螺纹杆(57)通过同步带(60)同步传动连接；所述工作台(11)上转动安装有第二螺纹杆(61)，所述第二螺纹杆(61)与第一安装座(41)螺纹连接，所述第二螺纹杆(61)上固定安装有第一齿轮(62)，所述第二转动轴(59)上还固定安装有第二齿轮(63)，在所述第一齿轮(62)与所述第二齿轮(63)之间还设置有离合齿轮(64)，所述离合齿轮(64)固定安装在第三转动轴(65)上，所述第三转动轴(65)转动安装在滑动套(66)上，所述滑动套(66)竖直滑动安装在工作台(11)上，所述滑动套(66)与所述工作台(11)之间设置有第三弹簧(67)；所述第三转动轴(65)的端部还转动设置有驱动块(68)，所述驱动块(68)旁侧设置有楔块(69)，所述楔块(69)固定安装在所述第一滑动块(32)上，所述楔块(69)用于驱动所述驱动块(68)竖直移动。

8.根据权利要求7所述的一种高速车铣复合加工装置，其特征在于：所述第二齿条(55)竖直滑动安装在所述主轴箱(12)内，所述第二齿条(55)下方连接与驱动气缸(70)。

9.一种适用于上述权利要求1-8中任意一项所述的高速车铣复合加工装置的加工方法，其特征在于，其主要步骤包括：

技术总结本发明公开了机加工领域的一种高速车铣复合加工装置及其加工方法，包括设置在工作台上的主轴机构、工件装夹机构、转向机构、车铣机构和控制机构；所述主轴机构包括主轴箱，所述主轴箱的端部设置有与驱动源相连的转动部，所述转动部上设置有所述工件装夹机构；所述工件装夹机构可拆卸式安装在所述转动部的端面上，所述转向机构设置在所述工件装夹机构的下方，所述转向机构用于对所述工件装夹机构进行180度转动。本发明能够在保持工件夹紧的情况下，驱动工件装夹机构与主轴箱分离，待工件装夹机构转动180度后再重新与主轴箱连接，使得本发明能够对工件的两端进行车铣加工，无需人工装卸，节省时间，提高加工效率。技术研发人员：夏科军,鄢明亮,章宇飞受保护的技术使用者：哈挺精密机械（嘉兴）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26