专利名称：数控仪表自动车床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种五金加工的机械，尤其是一种能高效、高精度的加工各类回转体的数控车床。
背景技术：
目前公知的数控车床均是两坐标控制，刀架固定在横向拖板，横向拖板安装在纵向拖板上，在电机的驱动下纵向拖板沿主轴箱右侧床身上的导轨移动并完成车削工作，电机的运转、车刀的纵向横向进给都由工控机控制。在完成一个加工工序、程序完成时刀架必须离开零件退到初始位置，然后停止工作。这类机床加工零件时各道工序之间必须分步骤进行，一把刀完成一道工序后需退刀到远离主轴的位置进行换刀，第二把刀换好后再从换刀位运行到工件所需加工位置开始第二道工序的加工；依次类推每道工序的完成都必须使前一把刀远离零件后换刀，然后才能进行再一次加工；完成零件加工后，刀具必须回复到初始起点后才能松开夹头卸掉零件，然后再次装夹另一个零件后，再重新从初始点走刀进行下一个产品的加工。整个过程中可能有许多次的退刀进刀，对于多道工序的产品加工，在退刀换刀开合夹头上浪费的时间较多，降低了整个生产效率。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种工作效率比普通数控车床更高的、能够加工复杂零件并且大量切削的、自动化程度更高、精度更高的数控车床。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是在原有的数控仪表车床的基础上增加一个自动控制零件装卸和切削的分配轴，用工控机数字化控制三轴联动，使横向、纵向、分配轴能够互不干扰的连续动作。
本实用新型包括床身、主轴箱、纵向拖板、横向拖板、刀架，在床身侧面安装有分配轴，分配轴右端安装有电机，纵向拖板和横向拖板亦分别和电机连接，各电机又分别与工控机连接；在车床的主轴上部安装有立刀架；分配轴上依次安装有开合夹头凸轮、立刀推料凸轮、机械手、机械手进料凸轮、中心孔定位凸轮，机械手的位置与主轴装夹端的位置对应，立刀进给凸轮与立刀支架相对应；车床一侧安装有自动送料装置。
自动送料装置为振动盘，振动盘将零件排序后由输料管送向机械手位置。
自动送料装置由送料架、料管、置于料管内的推料杆以及与推料杆通过滑线、滑轮连接的吊锤组成，料管的位置与主轴的位置对应。这种自动送料装置用来输送较长的物料。料管一端固定在车床上，另一端固定在长料送料架上，料管水平放置；推料杆放入料管中，推料杆上连接有滑线，滑线饶过安装在车床和送料架上面的滑轮与吊锤连接。
利用由工控机控制的步进电机或者伺服电机带动分配轴，三轴同时运动时，纵轴、横轴保持原有数控车床的功能；小拖板上安装一个由工控机控制的可旋转的电动刀架或排刀架，分配轴相应位置上的凸轮分别控制立刀架、开合夹头装置、机械手送料装置、零件打孔定位装置。当开始加工零件时，小拖板上电动刀架上的刀具在加工过程中，分配轴控制的立刀架上的立刀已经接近工件；当电动刀架的刀具完成加工工作开始退刀时，立刀架上的立刀马上开始加工。当拖板电动刀架退刀后换好另一把刀具再次靠近工件时，立刀已经完成了加工任务；拖板上刀盘上第二把刀投入工作时，立刀退出，换上相应的另一把立刀；如此反复，当零件所有部位加工完毕后，分配轴通过凸轮控制的机械手已经逐渐把第二个待加工的零件靠近夹头；当最后一把刀退刀过程中分配轴继续在按电脑设定的程序运行，即完成夹头松开、机械手自动送料、推料、装夹等动作，然后机械手回位，准备下一个零件的送料装卸；在机械手工作过程中，各刀具已经完成了退刀、换刀动作，回到初始位置，装夹程序完成后马上可进行下一个零件的加工。整个加工过程节约了每次退刀、换刀、进刀的时间，提高了加工效率，同时由于机床是采用计算机数字化控制，确保了零件加工的精度。从而达到了弥补数控仪表车床的加工效率低的不足和自动仪表车床难于加工复杂零件特别不能车螺纹的缺陷。
本实用新型配有自动送料系统，根据物料的不同可以分为长料送料装置和短料、异形料送料装置。长料送料装置是在机床主轴箱的尾部配置送料架子和料管，利用重力推动要加工的材料，当工控机发出指令夹头松开后，物料在吊锤的拉动下，被推料杆推动向前，伸出到机械手的位置停止，然后夹头夹紧，开始又一个零件的加工工作。
短料自动送料装置是根据加工产品外形特征，在车床上配备一个振动盘料斗。通过震动盘不停的振动，使料斗里物料朝者一个方向运动，通过料管送到机床所设的机械手的位置；机械手按工控机的指令沿分配轴运动，将物料送入夹头位置，此时推料凸轮也随分配轴的运动，将料推入夹头；随即开合夹头凸轮处于合夹头位置，使夹头将物料夹紧，完成自动开合夹头送料程序。
本实用新型的有益效果在于，它节约了每次退刀、换刀、进刀，开合夹头装卸零件的时间，提高了加工效率，同时由于机床是采用计算机数字化控制，确保了零件加工的精度，能够加工复杂零件，并且可以大量切削。
图1为本实用新型的机体结构俯视示意图；图2为本实用新型的长料送料结构示意图；图3为本实用新型短料送料结构示意图。
其中1-主轴，2-床身，3-主轴箱，4-开夹头凸轮，5-分配轴，6-立刀推料凸轮，7-机械手，8-机械手送料凸轮，9-定心架凸轮，10-分配轴电机，11-大拖板，12-纵向电机，13-小拖板，14-横向电机，15-刀架，16-夹头轴，17-长料送料架，18-料管，19-推料杆，20-吊锤，21-立刀架，22-短料振动盘。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
在图1中开夹头凸轮4、立刀推料凸轮6、机械手送料凸轮8、定心架凸轮9均安装在分配轴5上，刀架15固定在小拖板13上，小拖板13与大拖板11互相垂直安装并与大拖板11的运动方向垂直，大拖板11在车床轨道上滑动；分配轴5安装在车身2的一侧，主轴箱3安装在车身2的一端，分配轴5、大拖板11、小拖板13分别与电机10、12、14相连，各电机与工控机电脑相连。
在图2中，料管18一端固定在车床上，另一端固定在长料送料架17上；立刀架21固定在车头3的前端；料管18的前端与车床的主轴1的位置对应，推料杆19放入料管18中，推料杆19上连接有滑线，滑线饶过安装在车床和送料架17上面的滑轮与吊锤20连接。这样可以通过吊锤20的重量推动物料向前移动。
当机床加工长料时将物料放入料管18中，物料通过吊锤重力被推入主轴箱3的主轴中，车床通过工控机控制分配轴5的电机10转动，首先开夹头凸轮4推开夹头轴16，使夹头处于松弛状态，物料被推进主轴1中；此时机械手7由于分配轴5转动而处于主轴口的前方，挡住主轴口伸出的物料；然后分配轴5继续转动，使开夹头凸轮4推动夹头轴16将夹头加紧。当分配轴5转动到立刀推料凸轮6的位置时，立刀开始运动，与此同时，大拖板11、小拖板13也同时运动加工。当加工完一个零件时分配轴再次转动，开始进行下一个零件的装夹加工。
在图3中短料送料盘22通过支架立于车头上方。
当加工短料时，将物料放入短料振动盘22中，开启振动盘22，待加工的零件通过振动排成一定的顺序朝机械手7的方向运动，机械手7通过分配轴5的转动朝主轴箱3的主轴方向运动，当到达主轴位置时，夹头也处于松弛位置，机械手7将待加工的零件送入夹头中，然后夹头夹紧。因为分配轴5在这一时间段内均为转动，从而带动立刀凸轮6，立刀凸轮6推动立刀运动，进行切削加工任务，在这同时大拖板11、小拖板13也在工控机控制下运动，从而提高了加工效率。
权利要求1.数控仪表自动车床，包括床身、主轴箱、纵向拖板、横向拖板、刀架，其特征在于在床身侧面安装有分配轴，分配轴右端安装有电机，纵向拖板和横向拖板亦分别和电机连接，各电机又分别与工控机连接；在车床的主轴上部安装有立刀支架；分配轴上依次安装有开合夹头凸轮、立刀推料凸轮、机械手、机械手进料凸轮、中心孔定位凸轮，机械手的位置与主轴装夹端的位置对应，立刀进给凸轮与立刀支架相对应；车床左侧安装有自动送料装置。
2.根据权利要求1所述的数控自动仪表车床，其特征在于，所述自动送料装置为振动盘，振动盘上连接有通向机械手输料管。
3.根据权利要求1所述的数控自动仪表车床，其特征在于，所述自动送料装置由送料架、料管、置于料管内的推料杆以及与推料杆通过滑线、滑轮连接的吊锤组成，料管的位置与主轴的位置对应。
专利摘要本实用新型公开了一种数控车床，尤其是一种数控自动仪表车床，它是在普通数控车床的基础上增加了一个分配轴，分配轴上依次安装有开合夹头凸轮、立刀进给凸轮、机械手、机械手进料凸轮、中心孔定位凸轮，机械手的位置与主轴装夹端的位置对应，立刀推料凸轮与立刀支架相对应；车床左侧安装有自动送料装置。它节约了每次退刀、换刀、进刀开合夹头装卸零件的时间，提高了加工效率，同时由于机床是采用计算机数字化控制，确保了零件加工的精度，能够加工复杂零件，并且可以大量切削。
文档编号B23B15/00GK2871068SQ200620023349
公开日2007年2月21日 申请日期2006年1月20日 优先权日2006年1月20日
发明者沈聪侠 申请人:沈聪侠