一種高精度數(shù)控外圓銑床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高精度數(shù)控外圓銑床，屬于機床作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機曲軸加工是一個對設(shè)備自動化程度要求高，精度要求高，生產(chǎn)節(jié)拍快，加工穩(wěn)定性好的機械制造行業(yè)。近幾年來，基于勞動力結(jié)構(gòu)變化和企業(yè)成本管理等多方面的考慮，生產(chǎn)線操作人員精簡和設(shè)備加工工序集成化已經(jīng)成為了一種趨勢。對于內(nèi)燃機曲軸連桿軸頸工藝而言，傳統(tǒng)的加工設(shè)備在節(jié)拍和加工質(zhì)量穩(wěn)定性上已經(jīng)跟不上現(xiàn)代生產(chǎn)化的節(jié)奏，而國產(chǎn)數(shù)控車床雖然在操作上減輕了強度，但是對大多數(shù)農(nóng)用內(nèi)燃機曲軸加工來說機床缺乏剛性，普通的刀盤式切削加工并不適用大型曲軸的加工，而且在使用三四年后數(shù)控車床維修頻率明顯增大。
[0003]內(nèi)燃機曲軸連桿加工設(shè)備目前主要分為三類:一類是數(shù)控內(nèi)銑機床，這種機床設(shè)備價格高，單臺價格在300-500萬，刀具價格不便宜，維護費用高，優(yōu)點是質(zhì)量穩(wěn)定，加工節(jié)拍快，滿足汽車行業(yè)TS16949體系中CMK等硬性指標，適用乘用車類曲軸的加工，對企業(yè)來說設(shè)備費用壓力較大;二類是普通數(shù)控車床，例如沈陽，海天等機床廠家生產(chǎn)的SUC，HTC系列車床，單臺價格在80-100萬，刀盤采用盤式結(jié)構(gòu)，切削速度比內(nèi)銑稍微慢一點，車床穩(wěn)定性一般，加工產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性一般，機床耐久性比較差，對產(chǎn)品毛坯硬度要求比較高，稍微硬點可能造成崩刀，刀盤式加工剛性不是很好，對軸頸較大曲軸加工難度較大;三類加工設(shè)備即為外圓銑床，通過玉米銑刀進行外圓切削，一次進給可加工兩個連桿軸頸(四缸曲軸)加工剛性好，精度不高，加工節(jié)拍慢，一般用作軸頸毛加工，優(yōu)點是通過更換玉米銑刀外圓可加工乘用車，農(nóng)用車等各系列曲軸，制造成本低，刀具磨損后需更換整把銑刀。
[0004]基于此，做出本申請。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有銑床所存在的上述缺陷，申請人提供了一種高精度數(shù)控外圓銑床，在滿足節(jié)拍、質(zhì)量精度的同時，也較數(shù)控車床具有良好的穩(wěn)定性。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種高精度數(shù)控外圓銑床，包括床身和機床，所述的床身呈7字型，機床安裝于床身上，所述的機床包括A機組、螺旋式排肩機、平板式排肩機和B機組，A機組位于螺旋式排肩機外端，B機組位于平板式排肩機外端，螺旋式排肩機與平板式排肩機相互垂直且兩者的內(nèi)端連通，且螺旋式排肩機較平板式排肩機高。
[0007]進一步的，作為優(yōu)選:
所述的螺旋式排肩機與平板式排肩機連通的內(nèi)端為V字型。
[0008]所述的A機組包括數(shù)控面板、十字滑臺和回轉(zhuǎn)中心，十字滑臺和回轉(zhuǎn)中心分別安裝于床身上，十字滑臺上安裝有動力頭，銑刀配合夾持在動力頭上；回轉(zhuǎn)中心上則安裝有夾持曲軸的夾具。
[0009]所述的A機組與B機組結(jié)構(gòu)相同，均包括數(shù)控面板、十字滑臺和回轉(zhuǎn)中心，十字滑臺和回轉(zhuǎn)中心分別安裝于床身上，十字滑臺上安裝有動力頭，銑刀配合夾持在動力頭上；回轉(zhuǎn)中心上則安裝有夾持曲軸的夾具。
[0010]所述的床身上與十字滑臺、回轉(zhuǎn)中心對應(yīng)的位置分別設(shè)置有墊板一、墊板二，用于校平十字滑臺和回轉(zhuǎn)中心。
[0011]所述的床身上與螺旋式排肩機內(nèi)端對應(yīng)的位置設(shè)置有V形斜面，便于加工排肩，使切削渣基本都能自由滑落至床身下方的排肩機輸送到上;床身上V形斜面所在一端為一四連桿軸頸加工工位，床身另一端為二三連桿軸頸加工工位。
[0012]所述的螺旋式排肩機橫向設(shè)置，平板式排肩機縱向設(shè)置。
[0013]所述的平板式排肩機遠離B機組的一端設(shè)置有Z形板，Z形板一端與平板式排肩機連接，另一端為光滑弧形結(jié)構(gòu)，該弧形結(jié)構(gòu)上安裝有滾軸，而弧形結(jié)構(gòu)下方則為存放車，用于存放和收集切肩渣。
[0014]所述的銑刀為玉米銑刀。
[0015]本申請采用單動力頭兩軸控制、兩種排肩機的綜合運用，使本數(shù)控外圓銑床可進行多品種產(chǎn)品的加工的廣泛適應(yīng)性以及類別機床組件之間的協(xié)調(diào)應(yīng)用，其中，數(shù)控控制面板控制著本臺機床的PLC系統(tǒng)，機床各項參數(shù)的調(diào)節(jié)都在控制面板上進行;A機組、B機組各有一個獨立的控制面板，方便靈活調(diào)節(jié);銑刀通過和動力頭一樣莫氏錐度配合夾持在動力頭上，動力頭安裝在十字滑臺上實現(xiàn)橫向和縱向運動。設(shè)備左右兩側(cè)的回轉(zhuǎn)中心通過夾具帶動曲軸的低速360°轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)曲軸外圓的360°切削；一組機床配一個螺旋式排肩機和平板式排肩機，螺旋式排肩機橫向放置，平板式排肩機縱向放置，螺旋式排肩機略高于平板式排肩機，螺旋式排肩機將加工1-4曲軸連桿軸頸的切肩渣排放至平板式排肩機上，平板式排肩機則將螺旋式排肩機排放的切肩渣以及2-3曲軸連桿軸頸外圓的切肩渣一并運送至存放車里。
[0016]加工過程:操作人員將曲軸水平放置在回轉(zhuǎn)中心上的夾具內(nèi)，按動機床啟動按鈕，回轉(zhuǎn)中心帶動夾具360°轉(zhuǎn)動，曲軸隨即以連桿中心線為回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，動力頭帶動銑刀旋轉(zhuǎn)，并對連桿軸頸外圓進行銑削，一個加工完成后動力頭縱向退出，到安全距離后再隨著十字滑臺橫向移動到下一個加工軸頸位置，再縱向進給銑削軸頸外圓；當需加工軸頸銑削完成后回到原始位置，即可進行下一個產(chǎn)品的加工。
[0017]與常規(guī)三類加工設(shè)備相比，本申請所提供的高精度數(shù)控外圓銑床的工作原理及有益效果如下:
(1)成本低，精度高。本申請所提供數(shù)控外圓銑床造價較低(15萬左右)，但加工節(jié)拍可媲美數(shù)控車床，加工精度穩(wěn)定(外圓尺寸，外圓跳動等質(zhì)量指標)，產(chǎn)品適應(yīng)性好，產(chǎn)品換型只需更換夾具和銑刀即可;機床床體占地面積小，安放簡單;動力頭采用100寬鉆軸箱剛性好，銑刀為玉米銑刀結(jié)構(gòu)，其采用一體刀片焊制，因此整體因采用單動力頭、一體式銑刀設(shè)計，加工剛性好，在加工連桿軸頸時，還可同時加工連桿軸頸臺階外圓，并使機床在加工過程中的噪音得到有效地降低，優(yōu)化了車間生產(chǎn)環(huán)境。
[0018](2)本申請中，床身采用20mm鋼板焊制，加工方便，自重輕，占地面積小等特點；并在床身上與回轉(zhuǎn)中心、十字滑臺對應(yīng)的位置焊接六塊安裝墊板，以實現(xiàn)水平校平;在銑削頭進給上采用數(shù)控十字滑臺，橫向縱向可通過系統(tǒng)自由調(diào)節(jié)，剛性穩(wěn)定性得到保障;機床頭尾架采用數(shù)控轉(zhuǎn)臺，一致性較自制專機高;機床的控制面板采用西門子數(shù)控系統(tǒng)控制，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，同時具備了一二類機床的刀補功能，在刀具微量磨損時候通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)置繼續(xù)加工，控制運行穩(wěn)定。
[0019](3)機床床身結(jié)構(gòu)采用7字布局，加工1-4連桿軸頸的為一組，加工2-3連桿軸頸的為第二組，對應(yīng)的機床上A機組、B機組也分別焊接，焊接完成后通過連接螺絲固定成一體，使機床也組成7字布局，單人可同時操作兩臺機床，同時加工四個連桿軸頸，因此，操作人員在一個工作區(qū)域就可方便操作一組(2臺)這樣的數(shù)控銑床，有效的降低的操作人員工作強度;同時，可在機床四側(cè)安裝吊鉤，便宜機床搬迀運輸。
[0020](4)機床排肩采用螺旋式排肩機，能同時對一套機床進行排肩；螺旋式排肩機的內(nèi)端設(shè)置為V字型，對應(yīng)的曲軸加工位置下方開口安裝V型斜面，便于加工排肩，切削渣基本能自由滑落至床身下方安裝的排肩機傳輸帶上。
[0021]本款機床經(jīng)過近兩年來的使用具有產(chǎn)品適應(yīng)性好，故障率低，機床穩(wěn)定性和節(jié)拍較普通機床有明顯的提高;在加工的一系列動作都由控制面板進行數(shù)控控制，加工穩(wěn)定性和加工精度有保證，導軌磨損較小，整體運行也能達到很順暢的效果;優(yōu)化刀具后在曲軸軸頸毛加工中能達到數(shù)控車床加工出來的效果。
【附圖說明】
[0022]圖1為本申請中床身的俯視圖；
圖2為本申請中機床的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本申請中機床的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本申請中機床的俯視圖。
[0023]圖中標號:1.床身；la.—四連桿軸頸加工工位;lb.二三連桿軸頸加工工位；11.墊板一；12.墊板二； 13.墊板三；14.墊板四；15.V形斜面；16.吊鉤；2.A機組;21.控制面板一;22.十字滑臺一;23.回轉(zhuǎn)中心一;24.動力頭一;25.銑刀一;3.螺旋式排肩機;31.內(nèi)端;4.平板式排肩機;5.B機組;51.控制面板二;52.十字滑臺二;53.回轉(zhuǎn)中心二;54.動力頭二;55.銑刀二;6.Z形板;61.弧形結(jié)構(gòu);7.存放車;8.滾軸。
【具體實施方式】
[0024]實施例1
本實施例一種高精度數(shù)控外圓銑床，結(jié)合圖1，包括床身1和機床，結(jié)合圖1，床身1呈7字型，床身1上設(shè)置有墊板一 11、墊板二 12、墊板三13、墊板四14和V形斜面15;有墊板一 11、墊板二 12、V形斜面15所在一端為一四連桿軸頸加工工位la，床身另一端即墊板三13、墊板四14所在一端為二三連桿軸頸加工工位lb。
[0025]機床安裝于床身上，結(jié)合圖2、圖3和圖4，機床包括A機組2、螺旋式排肩機3、平板式排肩機4和B機組5。
[0026]其中，A機組2包括數(shù)控面板一 21、十字滑臺一 22和回轉(zhuǎn)中心一 23，十字滑