一種高速數控硬拉床的製作方法

2023-04-29 00:05:26

專利名稱：一種高速數控硬拉床的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種拉床，尤其是涉及一種高速數控硬拉床。
背景技術：
在機械加工中，例如:齒輪是最常見的動力傳遞元件之一，通過兩個相配合設置的齒輪形成的齒輪副傳遞扭矩，被廣泛應用在汽車或摩託車的動力傳輸上。而齒輪由於需要與齒輪軸配合，在齒輪的內圓上，都需要設置與軸的外圓面相配合的鍵槽、齒槽等，齒輪與齒輪軸之間才能相互帶動，一起轉動。目前在齒輪的內圓上加工鍵槽、齒槽等，是在拉床上，將齒輪毛坯固定在拉床的工裝上，然後把拉刀穿過齒輪的內圓孔，通過機械動力驅動拉刀工作，在齒輪的內圓孔上加工出鍵槽、齒槽等，加工完成後將成品和拉刀拆卸下來，然後裝箱進入下一道工序。針對機械加工的要求，人們設計了不同的拉床。如CN201157940公開了一種數控螺紋上拉式拉床,它包括底座,床身，滑板,上夾刀體,下夾刀體,送刀機構,推料機構，工作檯，伺服主運動機構，伺服旋轉運動機構，以及電氣系統與液壓系統，所述下夾刀體和伺服旋轉運動機構固定在底座上，上夾刀體固定在送刀機構上，工作檯垂直固定在滑板下端，置於床身導軌上的滑板與伺服主運動機構相連，滑板表面設有兩條平行直線導軌，送刀機構安裝在所述滑板表面的兩條平行直線導軌上；工作檯一側設有直線導軌，推料機構安裝在所述導軌上。目前，齒輪在加工過程中，加工成符合要求的產品結構後，往往需再經淬火和回火處理，通過淬火與不同溫度的回火配合，以大幅提高其強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足不同的使用要求。然而，加工好的工件經淬火和回火處理後，往往存在一定的變形，為了提高其加工精度，有人選擇了對其再次進行拉削加工，但因工件硬度高，現有技術中的拉床在拉削時，刀具易產生振動，拉削速度也低，加工後的工件精度仍難以達到高精度要求。

發明內容
為了克服現有技術的缺陷，本發明提出一種運行過程中刀具振動小、能適應高速拉削技術要求的拉床。為了解決上述技術問題，本發明提供的高速數控硬拉床，至少具有:底座；連接在所述底座上與水平面垂直的床身，還具有連接在所述床身上的第一滑軌組；與所述第一滑軌組滑動連接的第一滑板；與所述第一滑板連接的工作檯；固定在所述床身頂部的第一伺服電機；第一端與所述第一伺服電機傳動聯接的第一滾珠絲杆，所述第一滾珠絲杆的第二端可旋轉地連接在床身上，所述第一滾珠絲杆的螺母與所述第一滑板固定連接；可拆卸連接在所述底座上的下夾刀體；連接在所述底座上的第一夾刀氣缸或液壓油缸，所述第一夾刀氣缸或液壓油缸的活塞杆與所述下夾刀體的夾持機構連接，控制下夾刀體的鬆開或夾緊；連接在所述床身上部垂直於水平面的第二滑軌組；與所述第二滑軌組滑動連接的第二滑板；固定在所述床身一側的第二伺服電機；第一端與所述第二伺服電機傳動聯接的第二滾珠絲杆，所述第二滾珠絲杆的第二端可旋轉地連接在床身上，所述第二滾珠絲杆的螺母與所述第二滑板連接；連接在所述第二滑板上垂直於水平面的第三滑軌組；與所述第三滑軌組滑動連接的第三滑板；連接在所述第二滑板上的送刀氣缸，所述送刀氣缸的活塞杆與所述第三滑板連接；連接在所述第三滑板上的上夾刀體；連接在所述第三滑板上的第二夾刀氣缸或液壓油缸，所述第二氣缸或液壓油缸的活塞杆與所述上夾刀體的夾持機構連接，控制夾刀體的鬆開或夾緊。
進一步地，作為本發明的改進方案之一，高速數控硬拉床的下夾刀體的夾持機構具有同時作用於刀具的軸向卡爪和第一徑向卡爪，使得刀具被夾持後，拉削時刀具不產生軸向和徑向位移。從而減少刀具在作業時產生的振動，提高產品的加工質量，減少刀具的損傷，提高拉削速度。
作為本發明的改進方案之二，高速數控硬拉床的上夾刀體包括具有軸向通孔的上夾刀基座；可拆卸連接在所述上夾刀基座的軸向通孔下部的可換刀套；位於所述上夾刀基座上與刀具頸部位置相匹配指向軸心的第一通孔組；滑動連接在所述第一通孔組內的頸部卡爪；位於所述上夾刀基座上與刀具上端部位置相匹配指向軸心的第二通孔組；滑動連接在所述第二通孔組內的第二徑向卡爪；滑動連接在所述上夾刀基座的軸向通孔上部的頂銷；位於所述頂銷與上夾刀基座頂蓋之間的彈簧；滑動連接在所述上夾刀基座外部，推動所述頸部卡爪和第二徑向卡爪運動的滑套；所述滑套與第二夾刀氣缸或液壓油缸的活塞杆連接。
進一步地，高速數控硬拉床在上述改進方案之二上，所述第二徑向卡爪具有銷鍵，所述上夾刀基座具有供所述銷鍵移動的限位槽，所述銷鍵的第一端插入第二徑向卡爪內，第二端位於所述限位槽內，在所述限位槽內具有推動所述銷鍵復位的第一復位彈簧。
作為本發明的改進方案之三，高速數控硬拉床的下夾刀體包括具有軸向通孔的下夾刀基座；位於所述下夾刀基座上與刀具下端部位置相匹配指向軸心的第三通孔組；滑動連接在所述第三通孔組內的第一徑向卡爪；位於所述下夾刀基座上傾斜指向刀具的下端面與刀具的圓柱面交接位置的第四通孔組；滑動連接在所述第四通孔組內的軸向卡爪；滑動連接在所述下夾刀基座外部，推動所述軸向卡爪和第一徑向卡爪運動的第二滑套；所述滑套與第一夾刀氣缸或液壓油缸的活塞杆連接。
進一步地，高速數控硬拉床在上述改進方案之三上，所述下夾刀體還具有作用於滑套復位的彈簧。
進一步地，所述下夾刀體與所述底座連接端還具有鎖緊螺母。
進一步地，高速數控硬拉床在上述改進方案之三上，所述下夾刀體的第一徑向卡爪具有銷鍵，所述下夾刀基座具有供所述銷鍵移動的限位槽，所述銷鍵的第一端插入第一徑向卡爪內，第二端位於所述限位槽內，在所述限位槽內具有推動所述銷鍵復位的第二復位彈黃。
進一步地，高速數控硬拉床在上述改進方案之三上，所述軸向卡爪具有銷鍵，所述下夾刀基座具有供所述銷鍵移動的限位槽，所述銷鍵的第一端插入軸向卡爪內，第二端位於所述限位槽內。
在不衝突的情況下上述改進方案可單獨或組合實施。
本發明帶來的有益效果:本發明提供的高速數控硬拉床，第三滑板受第二伺服電機及第二滾珠絲杆和送刀氣缸的共同作用，初期動作時，伺服電機可使上夾刀體快速動作，運動到接近工件時，改由送刀氣缸控制上夾刀體動作，送刀氣缸具有緩衝作用，可使刀具對準需拉削工件的拉削部位，從而保護刀具，提高工作速度，具有效率高、功能穩定等特點。


附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1為實施例高速數控硬拉床結構示意 圖2為實施例高速數控硬拉床的上夾刀體結構示意 圖3為實施例高速數控硬拉床的下夾刀體結構示意圖。
具體實施例方式如圖1至圖3所示的高速數控硬拉床，具有底座8，床身10連接在所述底座8上且與水平面垂直，第一滑軌組連接在所述床身10上，第一滑板7與第一滑軌組滑動連接，水平工作檯與所述第一滑板7固定連接，第一伺服電機I固定連接在所述床身10的頂部；第一滾珠絲杆的第一端與所述第一伺服電機I傳動聯接，第一滾珠絲杆的第二端可旋轉地連接在床身10的支座上，第一滾珠絲杆的螺母與所述第一滑板7固定連接；下夾刀體9可拆卸地連接在所述底座8上；並通過鎖緊螺母25鎖緊，下夾刀體9具有軸向通孔的下夾刀基座28 ;第三通孔組由二個通孔構成，對稱地位於所述下夾刀基座28上與刀具下端部相匹配位置並指向軸心；第一徑向卡爪27滑動連接在所述第三通孔組內；徑向卡爪27具有銷鍵32，下夾刀基座28具有供銷鍵32移動的限位槽，銷鍵32的第一端插入徑向卡爪27內，第二端位於所述限位槽內，銷鍵32限制第一徑向卡爪27的轉動，在所述限位槽內具有推動所述銷鍵32復位的復位彈簧33。第四通孔組由二個通孔構成，對稱地位於所述下夾刀基座28上傾斜指向刀具的下端面與刀具的圓柱面交接位置，刀具的下端面與刀具的圓柱面交接處切削成一平面；軸向卡爪22滑動連接在所述第四通孔組內，軸向卡爪22具有限位銷鍵31，下夾刀基座28具有供所述銷鍵31移動的限位槽，所述銷鍵31的第一端插入軸向卡爪22內，第二端位於所述限位槽內，銷鍵31限制軸向卡爪22的轉動；第二滑套21滑動連接在所述下夾刀基座28的外部，第一夾刀氣缸缸體固定連接在底座8上，所述滑套21與第一夾刀氣缸的活塞杆連接，所述滑套21內表面具有凹槽內斜面和凹槽，第一夾刀氣缸的動作帶動滑套21內表面的凹槽內斜面和凹槽位置移動，從而使所述軸向卡爪22和第一徑向卡爪27運動；控制下夾刀體9的鬆開或夾緊；所述下夾刀體9還具有作用於滑套21的彈簧23。第二滑軌組連接在所述床身10上部且垂直於水平面，第二滑板4與所述第二滑軌組滑動連接；第二伺服電機6固定在所述床身10的一側；第二滾珠絲杆5的第一端與所述第二伺服電機6傳動聯接，第二滾珠絲杆的第二端可旋轉地連接在床身10上，第二滾珠絲杆5的螺母與所述第二滑板4固定連接；第三滑軌組連接在所述第二滑板4上且垂直於水平面；第三滑板3與所述第三滑軌組滑動連接；送刀氣缸2的缸體固定連接在所述第二滑板4上，送刀氣缸2的活塞杆與所述第三滑板3連接；上夾刀體12可拆卸連接在所述第三滑板3上；上夾刀體12具有軸向通孔的上夾刀基座19 ;可換刀套18可拆卸連接在所述上夾刀基座19的軸向通孔的下部；第一通孔組由二個通孔構成，位於所述上夾刀基座19上與刀具上頸部相匹配位置並對稱指向軸心；頸部卡爪17滑動連接在所述第一通孔組內；第二通孔組由二個通孔構成，對稱地位於所述上夾刀基座19上與刀具上端部相匹配位置並指向軸心；第二徑向卡爪16滑動連接在所述第二通孔組內；所述第二徑向卡爪16具有銷鍵29，上夾刀基座19具有供所述銷鍵29移動的限位槽，銷鍵29的第一端插入第二徑向卡爪16內，第二端位於所述限位槽內，銷鍵29限制第二徑向卡爪16的旋轉，在所述限位槽內具有推動所述銷鍵29復位的第一復位彈簧30。頂銷20可滑動連接在所述上夾刀基座19的軸向通孔上部；所述頂銷20與上夾刀基座19頂蓋之間具有彈簧14 ;滑套15滑動連接在所述上夾刀基座19的外部，第二夾刀氣缸13固定在所述第三滑板3上，所述滑套15與第二夾刀氣缸13的活塞杆連接，所述滑套15內表面呈傾斜狀，第二夾刀氣缸13的動作，推動所述頸部卡爪17和徑向卡爪16運動，控制夾刀體12的鬆開或夾緊。在其它實施例中第一夾刀氣缸或第二夾刀氣缸為液壓油缸。工作時，在一個循環周期內，依次完成以下過程:被加工件裝入第一滑板7上的工作位置；第二伺服電機6帶動第二滾珠絲杆5旋轉，第二滾珠絲杆5的螺母帶動第二滑板4和第三滑板3快速下降，從而使上夾刀體12下降，第二伺服電機6停轉，完成伺服送刀；送刀氣缸2起動，其活塞杆推動第三滑板3低速下移；使上夾刀體12下降，完成氣動送刀，在送刀過程中伺服送刀時的移動速度高於氣動送刀時的移動速度。送刀完成後刀具已進入下夾刀體9內，第二夾刀氣缸13動作，第二夾刀氣缸13的活塞杆帶動滑套15上移，頸部卡爪17和徑向卡爪16向遠離刀具方向移動，上夾刀體12鬆開，上夾刀體12完成松刀；第一夾刀氣缸動作，其活塞杆帶動滑套21上移，推動軸向卡爪22和徑向卡爪27向刀具方向移動；夾刀體9將刀具夾緊，拉削時，使刀具不會發生軸向和徑向位移；第二夾刀氣缸13動作，第二夾刀氣缸13的活塞杆帶動滑套15下移，頸部卡爪17和徑向卡爪16向刀具方向移動，上夾刀體12夾刀，上夾刀體12完成夾刀；第一伺服電機I帶動第一滾珠絲杆旋轉，第一滾珠絲杆的螺母帶動第一滑板7在第一滑軌組上高速上移，使被加工件得到高速拉削；第二夾刀氣缸13動作，第二夾刀氣缸13的活塞杆帶動滑套15上移，頸部卡爪17和徑向卡爪16向遠離刀具方向移動，上夾刀體12鬆開，上夾刀體12完成松刀；第二伺服電機6帶動第二滾珠絲杆5旋轉，第二滾珠絲杆5的螺母帶動第二滑板4和第三滑板3上移，從而使上夾刀體12上移，完成伺服讓刀，讓刀完成後第二伺服電機6停止；第一伺服電機I帶動第一滾珠絲杆旋轉，第一滾珠絲杆的螺母帶動第一滑板7在第一滑軌組上慢速上移，使被加工件得到慢速拉削；重複前述伺服送刀和氣動送刀、上夾刀體12夾刀過程；第一夾刀氣缸動作，其活塞杆帶動滑套21下移，推動軸向卡爪22和徑向卡爪27向遠離刀具方向移動；夾刀體9將刀具鬆開，送刀氣缸2起動，其活塞杆推動第三滑板3上移；使上夾刀體12上升，完成氣動提刀；第二伺服電機6帶動第二滾珠絲杆5旋轉，第二滾珠絲杆5的螺母帶動第二滑板4和第三滑板3上移，從而使上夾刀體12上移，完成伺服提刀，提刀完成後第二伺服電機6停止；氣動提刀和伺服提刀可同時進行，提刀完成後，被加工件移開。顯然，本發明不限於以上優選實施方式，還可在本發明權利要求和說明書限定的精神內，進行多種形式的變換和改進，能解決同樣的技術問題，並取得預期的技術效果，故不重述。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接或聯想到的所有方案，只要在權利要求限定的精神之內，也屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種高速數控硬拉床，至少具有:底座(8);連接在所述底座(8)上與水平面垂直的床身(10)，其特徵在於，還具有連接在所述床身(10)上的第一滑軌組；與所述第一滑軌組滑動連接的第一滑板(7);與所述第一滑板(7)連接的工作檯；固定在所述床身(10)頂部的第一伺服電機(I);第一端與所述第一伺服電機(I)傳動聯接的第一滾珠絲杆，所述第一滾珠絲杆的第二端可旋轉地連接在床身(10)上，所述第一滾珠絲杆的螺母與所述第一滑板(7)固定連接；可拆卸連接在所述底座(8)上的下夾刀體(9);連接在所述底座(8)上的第一夾刀氣缸或液壓油缸，所述第一夾刀氣缸或液壓油缸的活塞杆與所述下夾刀體(9)的夾持機構連接，控制下夾刀體(9)的鬆開或夾緊；連接在所述床身(10)上部垂直於水平面的第二滑軌組；與所述第二滑軌組滑動連接的第二滑板(4);固定在所述床身(10) —側的第二伺服電機(6);第一端與所述第二伺服電機(6)傳動聯接的第二滾珠絲杆(5)，所述第二滾珠絲杆的第二端可旋轉地連接在床身(10)上，所述第二滾珠絲杆(5)的螺母與所述第二滑板(4)連接；連接在所述第二滑板(4)上垂直於水平面的第三滑軌組；與所述第三滑軌組滑動連接的第三滑板(3);連接在所述第二滑板(4)上的送刀氣缸(2)，所述送刀氣缸(2)的活塞杆與所述第三滑板(3)連接；連接在所述第三滑板(3)上的上夾刀體(12);連接在所述第三滑板(3)上的第二夾刀氣缸或液壓油缸(13)，所述第二氣缸或液壓油缸(13)的活塞杆與所述上夾刀體(12)的夾持機構連接，控制夾刀體(12)的鬆開或夾緊。
2.根據權利要求1所述的高速數控硬拉床，其特徵在於:所述下夾刀體(9)的夾持機構具有同時作用於刀具的軸向卡爪(22)和第一徑向卡爪(27)，使得刀具被夾持後，拉削時刀具不產生軸向和徑向位移。
3.根據權利要求1所述的高速數控硬拉床，其特徵在於:所述上夾刀體(12)包括具有軸向通孔的上夾刀基座(19);可拆卸連接在所述上夾刀基座(19)的軸向通孔下部的可換刀套(18);位於所述上夾刀基座(19)上與刀具頸部位置相匹配指向軸心的第一通孔組；滑動連接在所述第一通孔組內的頸部卡爪(17);位於所述上夾刀基座(19)上與刀具上端部位置相匹配指向軸心的第二通孔組；滑動連接在所述第二通孔組內的第二徑向卡爪(16)；滑動連接在所述上夾刀基座(19)的軸向通孔上部的頂銷(20);位於所述頂銷(20)與上夾刀基座(19)頂蓋之間的彈簧(14);滑`動連接在所述上夾刀基座(19)外部，推動所述頸部卡爪(17)和第二徑向卡爪(16)運動的滑套(15)，所述滑套(15)與第二夾刀氣缸或液壓油缸(13)的活塞杆連接。
4.根據權利要求3所述的高速數控硬拉床，其特徵在於:所述第二徑向卡爪(16)具有銷鍵(29 )，所述上夾刀基座(19 )具有供所述銷鍵(29 )移動的限位槽，所述銷鍵(29 )的第一端插入第二徑向卡爪(16)內，第二端位於所述限位槽內，在所述限位槽內具有推動所述銷鍵(29)復位的第一復位彈簧(30)。
5.根據權利要求1所述的高速數控硬拉床，其特徵在於:所述下夾刀體(9)包括具有軸向通孔的下夾刀基座(28);位於所述下夾刀基座(28)上與刀具下端部位置相匹配指向軸心的第三通孔組；滑動連接在所述第三通孔組內的第一徑向卡爪(27);位於所述下夾刀基座(28)上傾斜指向刀具的下端面與刀具的圓柱面交接位置的第四通孔組；滑動連接在所述第四通孔組內的軸向卡爪(22);滑動連接在所述下夾刀基座(28)外部，推動所述軸向卡爪(22)和第一徑向卡爪(27)運動的第二滑套(21);所述滑套(21)與第一夾刀氣缸或液壓油缸的活塞杆連接。
6.根據權利要求5所述的高速數控硬拉床，其特徵在於:所述下夾刀體(9)還具有作用於滑套(21)復位的彈簧(23)。
7.根據權利要求1或5所述的高速數控硬拉床，其特徵在於:所述下夾刀體(9)與所述底座(8 )連接端還具有鎖緊螺母(25 )。
8.根據權利要求5所述的高速數控硬拉床，其特徵在於:所述下夾刀體(9)的第一徑向卡爪(27 )具有銷鍵(32 )，所述下夾刀基座(28 )具有供所述銷鍵(32 )移動的限位槽，所述銷鍵(32)的第一端插入第一徑向卡爪(27)內，第二端位於所述限位槽內，在所述限位槽內具有推動所述銷鍵(32)復位的第二復位彈簧(33)。
9.根據權利要求5所述的高速數控硬拉床，其特徵在於:所述軸向卡爪(22)具有銷鍵(31)，所述下夾刀基座(28)具有供所述銷鍵(31)移動的限位槽，所述銷鍵(31)的第一端插入徑向卡爪(22)內，第 二端位於所述限位槽內。
全文摘要
一種高速數控硬拉床，具有底座(8)；床身(10)；第一滑軌組；與第一滑軌組連接的第一滑板(7)；與第一滑板(7)連接的工作檯；第一伺服電機(1)；與第一伺服電機(1)傳動聯接的第一滾珠絲杆；連接在底座(8)上的下夾刀體(9)；第一夾刀氣缸或液壓油缸；第二滑軌組；與第二滑軌組連接的第二滑板(4)；第二伺服電機(6)；與第二伺服電機(6)傳動聯接的第二滾珠絲杆(5)，第二滾珠絲杆(5)的螺母與第二滑板(4)連接；連接在第二滑板(4)上的第三滑軌組；與第三滑軌組連接的第三滑板(3)；送刀氣缸(2)；連接在第三滑板(3)上的上夾刀體(12)；固定在第三滑板(3)上的第二夾刀氣缸或液壓油缸(13)。
文檔編號B23D41/08GK103170677SQ20131014459
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月24日 優先權日2013年4月24日
發明者魯偉逸, 趙建華, 張又紅, 何暉 申請人:長沙插拉刨機電設備製造有限公司