一种自动加工球壳的设备的制作方法

1.本技术涉及球壳加工的领域，尤其是涉及一种自动加工球壳的设备。


背景技术：

2.汽车用球壳是属于汽车零部件中的一部分，主要是用于安装球销，起到转向作用。
3.相关技术的球壳加工设备如图1所示，包括工作台1和切削装置2，工作台1上转动连接有三爪卡盘11，工作台1上设有驱动件一用于驱动三爪卡盘11转动，三爪卡盘11用于夹持未经加工的球壳原件5，球壳原件5呈空心管设置，切削装置2包括移动座21和驱动件二22，所述驱动件二22驱动移动座21在工作台1上水平移动，移动座21上可拆卸连接有内刀头24和外刀头23，内刀头24用来对球壳原件5的内壁进行加工，外刀头23用来对球壳原件5的外壁进行加工。
4.上述的相关技术方案存在以下缺陷：上述的球壳加工设备在长时间使用后，内刀头与外刀头在切削球壳原件的过程中与球壳原件摩擦升温，会影响内刀头与外刀头的强度，加快内刀头与外刀头的损坏。


技术实现要素：

5.为了延长内刀头与外刀头的使用寿命，本技术提供一种自动加工球壳的设备。
6.本技术提供的一种自动加工球壳的设备采用如下的技术方案：一种自动加工球壳的设备，包括工作台和切削装置，所述工作台上转动连接有三爪卡盘，所述工作台上设有驱动件一用于驱动三爪卡盘转动，所述三爪卡盘用于夹持未经加工的球壳原件，所述切削装置包括移动座和驱动件二，所述驱动件二驱动移动座在工作台上水平移动，所述移动座上可拆卸连接有内刀头和外刀头，所述内刀头用来对球壳原件的内壁进行加工，所述外刀头用来对球壳原件的外壁进行加工，还包括喷液装置，所述喷液装置用来对球壳原件表面喷射切削液。
7.通过采用上述技术方案，在外刀头对球壳原件进行加工的过程中，喷液装置对球壳原件表面喷射切削液，随着球壳原件的转动，切削液会作用在外刀头上，从而对外刀头以及球壳原件进行冷却和润滑，在内刀头对球壳原件进行加工的过程中，切削液主要对球壳原件进行冷却，同时切削液也会有少量溅到内刀头上，对内刀头以及球壳原件起到润滑作用，能够延长内刀头与外刀头的使用寿命，还能提高球壳的加工质量。
8.优选的，所述移动座包括第一座和第二座，所述第一座沿垂直于三爪卡盘的轴线方向滑动连接在工作台上，所述第二座沿平行于三爪卡盘的轴线方向滑动连接在第一座上，所述驱动件二分别能够驱动第一座以及第二座进行移动；所述喷液装置包括喷液头、转轴、承接块和承接杆，所述转轴转动连接在工作台上，所述转轴的轴线方向平行于第一座的滑动方向，所述喷液头固定连接在转轴上，所述第二座上沿平行于第一座的滑动方向开设有第一槽，所述承接块沿平行于第一槽的长度方向滑动连接在第一槽上，所述承接杆的一端沿平行于转轴的轴线方向转动连接在承接块上，
所述承接杆的另一端沿垂直于转轴的轴线方向滑动连接在转轴上，当外刀头对球壳原件的外壁进行加工时，所述喷液头中喷出的切削液始终冲击外刀头与球壳原件的切割处。
9.通过采用上述技术方案，外刀头对球壳原件进行加工时，外刀头在球壳原件的轴线方向的位移会远远大于在球壳原件径向方向的位移，第二座移动的方向平行于球壳原件的径向方向，所以第二座的移动不对喷液头的转动角度产生影响，第一座的移动方向平行于球壳原件的轴向方向，所以第一座的移动能够通过承接块和承接杆的配合带动喷液头进行转动，从而使喷液头始终跟随外刀头进行喷淋切削液，让切削液直接作用在外刀头与球壳原件的切割处有诸多好处，外刀头切割时会产生切削废料，切削液能够直接冲击在这些切削废料上将切削废料打断并向下冲送，防止切削废料朝不可预计的方向乱飞，同时切削液直接作用在外刀头上能够进一步提高切削过程中对外刀头的冷却和润滑效果，进一步延长外刀头的使用寿命。
10.优选的，还包括引水装置，所述第二座上固定有支架，所述内刀头可拆卸连接在支架上并通过支架固定在第二座上，所述支架上开设有引水通道，所述引水通道靠近内刀头的一端朝向内刀头设置且与外界连通，所述引水通道远离内刀头的一端与引水装置连接，所述引水装置用于将喷液装置喷出的切削液引流至引水通道中。
11.通过采用上述技术方案，由于内刀头对球壳原件的内壁进行加工时，喷液头无法直接对球壳原件内壁进行喷液，所以通过将引水通道开设在支架上，借用支架靠近内刀头的优势来使切削液能够喷到内刀头上。
12.优选的，所述引水装置包括驱动件三、进水管和出水管，所述第二座上设有接液箱，当内刀头对球壳原件的内壁进行加工时，所述接液箱位于球壳原件的正下方并接取切削液，所述第二座上设有带有引流腔的引流块，所述引流腔上滑动连接有活塞，所述驱动件三驱动活塞在引流腔内来回滑动，所述活塞将引流腔分隔成互不连通的第一腔和第二腔，所述进水管的两端分别连通接液箱和第一腔，所述进水管上设有第一单向阀并仅供接液箱的切削液流至第一腔，所述出水管的两端分别连通第一腔和引水通道，所述出水管上设有第二单向阀并仅供第一腔的切削液流至引水通道。
13.通过采用上述技术方案，接液箱用来承接切削液，然后驱动件三驱动活塞在引流腔内来回滑动，通过改变第一腔的容积大小，使进水管吸取接液箱中的切削液，然后通过出水管排至引水通道中，最终引水通道中的水能够喷至内刀头上。
14.优选的，所述驱动件三包括双向丝杠、第一传动带、转动杆和多个叶片，所述双向丝杠转动连接在引流腔内，所述双向丝杠的轴线方向平行于活塞在引流腔内的滑动方向，所述双向丝杠穿设并螺纹连接在活塞上，所述转动杆沿平行于双向丝杠的轴线方向转动连接在第二座上，所述第一传动带绕卷在转动杆以及双向丝杠伸出引流快的一端，多个叶片沿转动杆的周向方向均匀固定在转动杆的周向外壁上，当内刀头对球壳原件的内壁进行加工时，所述喷液装置喷出的切削液始终打在叶片上。
15.通过采用上述技术方案，喷液装置在喷淋球壳原件的同时，还能够驱动叶片带动转动杆进行转动，从而通过第一传动带带动双向丝杠进行转动，双向丝杠转动带动螺纹连接在双向丝杠上的活塞在引流腔内来回滑动，使得接液箱中的切削液通过吸水管、出水管以及引水通道最后流至内刀头上。
16.优选的，还包括过滤网、驱动件四和顶出杆，所述过滤网上穿设有转杆，所述过滤
网通过转杆转动连接在接液箱的顶端，所述转杆的轴线方向呈水平设置，当没有外力作用在过滤网上时，所述过滤网抵接在接液箱顶面上并遮挡住接液箱的开口，所述过滤网用来阻止切削杂质进入接液箱内，所述顶出杆沿竖直方向滑动连接在接液箱上并位于过滤网的下方，所述驱动件四用来驱动顶出杆在接液箱上滑动，当顶出杆上移至高出接液箱顶端时，所述过滤网转动至呈倾斜设置。
17.通过采用上述技术方案，过滤网能够用来过滤切削杂质，防止切削杂质进入引水通道从而堵塞引水通道，同时驱动杆驱动顶出杆上移能够驱动过滤网转动至倾斜状态，从而使得过滤网上的切削杂质能够尽量从过滤网上滑落，自动实现过滤网的清理。
18.优选的，所述驱动件四包括推动杆、第一弹簧、齿轮、第一齿条和第二齿条，所述第一齿条固定在顶出杆上，所述第二齿条固定在推动杆上并沿平行于第二座的移动方向滑动连接在第二座上，所述齿轮转动连接在第二座上，所述第一齿条与第二齿条均与齿轮啮合连接，所述工作台上位于移动座远离三爪卡盘的一侧固定有挡板，所述第一弹簧设置在第二齿条上并驱动第二齿条始终朝向挡板一侧滑动，当第二座移动至远离三爪卡盘且外刀头与内刀头均处于停工状态时，所述挡板抵接在推动杆上并驱动顶出杆上移。
19.通过采用上述技术方案，当第二座移动至远离三爪卡盘且外刀头与内刀头均处于停工状态时，此时挡板会抵接在推动杆上驱动推动杆朝向三爪卡盘一侧移动，从而通过第一齿条、齿轮以及第二齿条的联动，带动顶出杆上移，从而实现过滤网的自动清理。
20.优选的，所述接液箱上设有排水管，所述排水管的两端分别连通外界和接液箱内底端，所述排水管用来排出将接液箱中的切削液，所述接液箱中滑动连接有用来封堵排水管的挡块，所述挡块上设有第二弹簧并驱动挡块的一端伸入排水管并用来封堵住排水管 ，所述接液箱上转动连接有滚轮，所述滚轮的轴线方向垂直于挡块的滑动方向，所述顶出杆上固定有拉绳，所述拉绳远离顶出杆的一端绕卷经过滚轮然后固定在挡块远离排水管的一端，当顶出杆将过滤网顶出呈倾斜设置时，所述拉绳拉动挡块朝向远离排水管一侧移动并使排水管连通。
21.通过采用上述技术方案，当顶出杆顶出并驱动滤网转动的同时，顶出杆拉动拉绳，拉绳带动挡块朝向远离排水管的一侧移动，此时挡块不再完全堵住排水管，排水管处于连通状态，能够将接液箱中残留的切削液排尽。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：通过设置喷液装置，喷液装置对球壳原件表面喷射切削液，随着球壳原件的转动，切削液会作用在外刀头上以及内刀头上，能够延长内刀头与外刀头的使用寿命，还能提高球壳的加工质量；通过设置过滤网，过滤网能够用来过滤切削杂质，防止切削杂质进入引水通道从而堵塞引水通道。
附图说明
23.图1是相关技术的整体结构示意图。
24.图2是本技术实施例外刀头工作状态的结构示意图。
25.图3是本技术实施例内刀头工作状态的结构示意图。
26.图4是本技术实施例引水装置的结构示意图。
27.图5是本技术实施例接液箱的整体结构示意图。
28.图6是本技术实施例驱动件四的结构示意图。
29.附图标记说明：1、工作台；11、三爪卡盘；111、第一电机；112、第一台；12、挡板；2、切削装置；21、移动座；211、第一座；212、第二座；2121、第一槽；2122、内槽；22、驱动件二；221、第二电机；222、第一丝杠；223、第三电机；224、第二丝杠；23、外刀头；231、立架；24、内刀头；241、支架；2411、引水通道；28、驱动件四；281、连接杆；282、第一弹簧；283、推动杆；284、齿轮；285、第一齿条；286、第二齿条；3、喷液装置；31、喷液头；311、导管；32、转轴；321、延长块；33、承接块；34、承接杆；35、竖杆；4、引水装置；41、接液箱；411、过滤网；412、转杆；413、溢流口；414、排水管；4141、挡块；415、倾斜面；42、引流块；421、引流腔；4211、第一腔；4212、第二腔；422、活塞；43、驱动件三；431、第一传动带；432、第二传动带；433、转动杆；434、双向丝杠；435、叶片；44、出水管；45、进水管；46、立柱；47、顶出杆；481、固定块；482、第二弹簧；483、滚轮；484、拉绳；5、球壳原件。
具体实施方式
30.以下结合附图2-6对本技术作进一步详细说明。
31.本技术实施例公开一种自动加工球壳的设备。
32.参照图2、图3，本实施例的一种自动加工球壳的设备包括工作台1、切削装置2和喷液装置3，工作台1固定放置在地面上，工作台1顶面上固定有第一台112，第一台112的一侧侧面上转动连接有三爪卡盘11，三爪卡盘11的轴线方向呈水平设置且平行于工作台1的宽度方向，第一台112上设有驱动件一用于驱动三爪卡盘11转动。驱动件一包括第一电机111，第一电机111固定在第一台112上且第一电机111的输出轴同轴固定在三爪卡盘11上。三爪卡盘11用于夹持未经加工的球壳原件5。切割装置用来对球壳原件5进行加工，喷液装置3用来对球壳原件5表面喷射切削液。
33.参照图2、图3，切削装置2包括移动座21和驱动件二22，驱动件二22驱动移动座21在工作台1上沿水平方向进行移动，移动座21始终位于三爪卡盘11的一侧。移动座21包括第一座211和第二座212，第一座211平行于工作台1的长度方向滑动连接在工作台1上，第二座212沿平行于三爪卡盘11的轴线方向滑动连接在第一座211上。驱动件二22包括第二电机221、第三电机223、第一丝杠222和第二丝杠224，第一丝杠222沿平行于工作台1的长度方向转动连接在工作台1，第二电机221固定在工作台1上且第二电机221的输出轴同轴固定连接在第一丝杠222上，第一丝杠222穿设并螺纹连接在第一座211上。第二丝杠224沿平行于三爪卡盘11的轴线方向转动连接在第一座211上，第三电机223固定在第一座211上且第三电机223的输出轴同轴固定连接在第二丝杠224上，第二丝杠224穿设并螺纹连接在第二座212上。
34.参照图2、图3，移动座21顶面上分别固定连接有立架231和支架241，立架231和支架241均呈l型设置，立架231与支架241的底端均竖直固定在移动座21顶面上，立架231与支架241顶端的长度方向平行于三爪卡盘11的轴线方向且朝向三爪卡盘11一侧设置。立架231朝向三爪卡盘11的一端可拆卸连接有外刀头23，外刀头23用来对球壳原件5的外壁进行加工。支架241朝向三爪卡盘11的一端可拆卸连接有内刀头24，内刀头24用来对球壳原件5的内壁进行加工。
35.参照图2、图3，喷液装置3包括喷液头31、转轴32、承接块33和承接杆34，工作台1顶面上沿竖直方向固定有竖杆35，竖杆35位于移动座21的一侧，转轴32转动连接在竖杆35上，转轴32的轴线方向平行于第一座211的移动方向，转轴32位于第二座212的上方，喷液头31固定连接在转轴32上，喷液头31上连通有导管311，喷液头31通过导管311吸取切削液然后喷出。第二座212顶面上开设有第一槽2121，第一槽2121的长度方向平行于工作台1的长度方向，承接块33沿平行于第一槽2121的长度方向滑动连接在第一槽2121上，转轴32上固定有延长块321，承接杆34的一端沿平行于转轴32的轴线方向转动连接在承接块33上，承接杆34的另一端沿垂直于转轴32的轴线方向滑动连接在延长块321上，当外刀头23对球壳原件5的外壁进行加工时，喷液头31中喷出的切削液始终冲击外刀头23与球壳原件5的切割处。
36.参照图2、图3，外刀头23对球壳原件5进行加工时，根据球壳原件5的实际加工情况，外刀头23在球壳原件5的轴线方向的位移会远远大于在球壳原件5径向方向的位移，第二座212移动的方向平行于球壳原件5的径向方向，所以第二座212的移动不对喷液头31的转动角度产生影响，第一座211的移动方向平行于球壳原件5的轴向方向，所以第一座211的移动能够通过承接块33和承接杆34的配合带动喷液头31进行转动，从而使喷液头31始终跟随外刀头23进行喷淋切削液，让切削液直接作用在外刀头23与球壳原件5的切割处有诸多好处，外刀头23切割时会产生切削废料，切削液能够直接冲击在这些切削废料上将切削废料打断并向下冲送，防止切削废料朝不可预计的方向乱飞，同时切削液直接作用在外刀头23上能够进一步提高切削过程中对外刀头23的冷却和润滑效果，进一步延长外刀头23的使用寿命。
37.参照图3、图4，第二座212上设有引水装置4，支架241上开设有引水通道2411，引水通道2411靠近内刀头24的一端朝向内刀头24设置且与外界连通，引水通道2411远离内刀头24的一端与引水装置4连接，引水装置4用于将喷液装置3喷出的切削液引流至引水通道2411中。
38.参照图3、图4，引水装置4包括驱动件三43、两个进水管45和两个出水管44，第二座212顶面上固定有接液箱41，接液箱41位于内刀头24的正下方，当内刀头24对球壳原件5的内壁进行加工时，接液箱41能够位于球壳原件5的正下方并接取切削液。第二座212上固定有两个带有引流腔421的引流块42，两个引流块42分别位于接液箱41的两侧。引流腔421上沿平行于第二座212的滑动方向滑动连接有活塞422，活塞422将引流腔421分隔成互不连通的第一腔4211和第二腔4212。两根进水管45分别对应两个第一腔4211，进水管45的两端分别连通对应第一腔4211和接液箱41的底端，进水管45上安装有第一单向阀并仅供接液箱41的切削液流至第一腔4211。两根出水管44也分别对应两个第一腔4211，出水管44的两端分别连通对应第一腔4211和引水通道2411，出水管44上设有第二单向阀并仅供第一腔4211的切削液流至引水通道2411。驱动件三43驱动活塞422在引流腔421内来回滑动。为了使引水通道2411中能够持续流出切削液，两个活塞422的运动方向相反。
39.参照图3、图4，驱动件三43包括第一传动带431、第二传动带432、转动杆433、两根双向丝杠434和多个叶片435，两根双向丝杠434分别对应两个引流块42，双向丝杠434转动连接在对应引流腔421内，双向丝杠434的轴线方向平行于活塞422在引流腔421内的滑动方向，双向丝杠434穿设并螺纹连接在对应活塞422上。双向丝杠434的其中一端伸出引流块42，第二传动带432绕卷在两个双向丝杠434伸出引流块42的一端上。
40.参照图3、图4，第二座212顶面沿竖直方向固定有立柱46，转动杆433转动连接在立柱46上，转动杆433的轴线方向平行于双向丝杠434的轴线方向，第一传动带431绕卷在转动杆433以及其中一根双向丝杠434的端部。多个叶片435沿转动杆433的周向方向均匀固定在转动杆433的周向外壁上，当内刀头24对球壳原件5的内壁进行加工时，多个叶片435位于球壳原件5的上方，喷液装置3喷出的切削液始终打在转动杆433靠近球壳原件5的一侧叶片435上，并能够驱动转动杆433进行转动。
41.参照图3、图4，由于内刀头24对球壳原件5的内壁进行加工时，喷液头31无法直接对球壳原件5内壁进行喷液，所以通过将引水通道2411开设在支架241上，借用支架241靠近内刀头24的优势来使切削液能够喷到内刀头24上。接液箱41用来承接切削液，喷液装置3在喷淋球壳原件5的同时，还能够驱动叶片435带动转动杆433进行转动，从而通过第一传动带431带动双向丝杠434进行转动，双向丝杠434转动带动螺纹连接在双向丝杠434上的活塞422在引流腔421内来回滑动，使得接液箱41中的切削液通过吸水管、出水管44以及引水通道2411最后喷至内刀头24上。
42.参照图3、图5，接液箱41的顶端上转动连接有过滤网411，过滤网411的一端穿设并固定有转杆412，转杆412的轴线方向平行于第二座212的滑动方向，过滤网411通过转杆412转动连接在接液箱41顶端靠近三爪卡盘11的一侧。当没有外力作用在过滤网411上时，过滤网411抵接在接液箱41顶面上并遮挡住接液箱41的开口，过滤网411用来阻止切削杂质进入接液箱41内。接液箱41上沿竖直方向滑动连接有两根顶出杆47，两根顶出杆47位于过滤网411的下方且分别正对过滤网411的两端。参照图5、图6，第二座212上设有驱动件四28，驱动件四28用来驱动顶出杆47在接液箱41上滑动，当顶出杆47上移至高出接液箱41顶端时，过滤网411转动至呈倾斜状态。
43.参照图4、图6，过滤网411能够用来过滤切削杂质，防止切削杂质进入引水通道2411从而堵塞引水通道2411，同时驱动杆驱动顶出杆47上移能够驱动过滤网411转动至倾斜状态，从而使得过滤网411上的切削杂质能够尽量从过滤网411上滑落，自动实现过滤网411的清理。
44.参照图3、图6，驱动件四28包括连接杆281、第一弹簧282、两个推动杆283、两个齿轮284、两个第一齿条285和两个第二齿条286，两个第一齿条285分别对应两根顶出杆47，第一齿条285沿竖直方向固定在对应顶出杆47的底端，第一齿条285伸入第二座212内并沿竖直方向滑动连接在第二座212上。两根第二齿条286分别对应两根推动杆283，第二齿条286的长度方向平行于推动杆283的长度方向，第二齿条286的一端固定连接在对应推动杆283的一端上，第二齿条286和推动杆283沿平行于第二座212的滑动方向滑动连接在第二座212上，连接杆281的两端分别固定在两个推动杆283上，两个齿轮284转动连接在第二座212上，齿轮284的轴线方向平行于第一座211的移动方向，两个齿轮284分别对应两个第一齿条285，两个齿轮284也分别对应两个第二齿条286，第一齿条285与第二齿条286啮合连接在对应齿轮284上。推动杆283远离第二齿条286的端部朝向远离接液箱41一侧伸出第二座212，第二座212上开设有内槽2122，第一弹簧282位于内槽2122内，第一弹簧282位于连接杆281靠近接液箱41的一侧，第一弹簧282的两端分别固定在内槽2122底壁上以及连接杆281上。工作台1上位于移动座21远离三爪卡盘11的一侧沿竖直方向固定有挡板12，当球壳停止加工时，第二座212会朝向远离三爪卡盘11一侧移动，同时外刀头23与内刀头24均处于停工状
态时，此时推动杆283会抵接在挡板12上，随着第二座212的移动，推动杆283会朝向齿轮284一侧移动并通过第一齿条285、齿轮284以及第二齿条286的联动，带动顶出杆47上移，从而实现过滤网411的自动清理。
45.参照图5，接液箱41内壁顶端开设有与外界连通的溢流口413，接液箱41底端连通有排水管414，排水管414用来排出接液箱41中的切削液。接液箱41的内底壁上开设有倾斜面415，倾斜面415从靠近排水管414一端至远离排水管414一端逐渐升高。当一些非常细小的切削杂质通过过滤网411后，这些杂质会沉在切削液底部，同时在倾斜面415的作用下堆积在靠近排水管414的一侧，减小这些杂质进入引水装置4的几率，当排水管414连通时，这些杂质能够随着切削液一并排出接液箱41。
46.参照图5，接液箱41中沿平行于转杆412的轴线方向滑动连接有用来封堵排水管414的挡块4141，挡块4141的滑动方向同时也垂直于这段排水管414的轴线方向。接液箱41朝向排水管414的一侧外壁上固定有两个固定块481，两个固定块481分别位于两个挡块4141的两侧，挡块4141上设有第二弹簧482，两个第二弹簧482分别对应两个固定块481，第二弹簧482的两端分别固定在挡块4141上以及对应固定块481上，第二弹簧482始终呈压缩状态，当没有外力作用时，两个挡块4141在第二弹簧482的作用下相互抵接在一起并封堵住排水管414。
47.参照图5，接液箱41朝向排水管414的一侧侧面上转动连接有滚轮483，两个滚轮483分别位于两个固定块481的两侧，滚轮483的轴线方向呈水平设置且垂直于转杆412的轴线方向，两个顶出杆47分别对应两个滚轮483，顶出杆47上固定有拉绳484，拉绳484的一端固定在顶出杆47上，拉绳484的另一端经过滚轮483然后穿过固定块481以及第二弹簧482最后固定在对应挡块4141上。当顶出杆47将过滤网411顶出呈倾斜设置时，拉绳484拉动挡块4141朝向第二弹簧482一侧移动来使排水管414连通，此时接液箱41中残留的切削液能够通过排水管414排出。
48.本技术实施例一种自动加工球壳的设备的实施原理为：三爪卡盘11用于夹持未经加工的球壳原件5。切割装置用来对球壳原件5进行加工，喷液装置3用来对球壳原件5表面喷射切削液，使得切削液能够作用在外刀头23上。引水装置4用于将喷液装置3喷出的切削液引流至引水通道2411中，使得切削液能够作用在内刀头24上。
49.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。