專利名稱：一種活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種采用鑄鐵管材加工活塞環(huán)的車銑復(fù)合切片設(shè)備。
背景技術(shù)：
活塞環(huán)是發(fā)動(dòng)機(jī)活塞上起密封作用的關(guān)鍵元件，其生產(chǎn)效率、成本及品質(zhì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展具有重要的作用。目前國(guó)內(nèi)活塞環(huán)的加工，一般采用單體鑄造的橢圓毛坯，經(jīng)靠模成型車削外圓表面(靠模按環(huán)的自由狀態(tài)形狀制造)，然后開口，再將其收攏成正圓形，用夾具夾持一疊后車削內(nèi)圓，再精車外圓，最后內(nèi)外圓交替加工兩三次。這種工藝生產(chǎn)效率低、質(zhì)量難以控制、廢品率高。因此，研究開發(fā)新的活塞環(huán)制造技術(shù)，高效、低耗地制造出滿足各種發(fā)動(dòng)機(jī)要求的高性能活塞環(huán)具有重要意義。西安理工大學(xué)在多年連鑄技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，研制成功一種高性能的鑄鐵管材連鑄技術(shù)，為活塞環(huán)的加工制造提供了全新的思路。但是在采用鑄鐵管材加工活塞環(huán)的過(guò)程中，傳統(tǒng)的加工方法與設(shè)備存在切片效率低，材料損耗大等問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行活塞環(huán)切片時(shí)存在效率低、損耗大、成本高的問(wèn)題。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備，包括主軸、銑削主軸、鋸片銑刀及工件，所述工件與所述主軸連接且可在所述主軸帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，所述鋸片銑刀安裝于所述銑削主軸上，可通過(guò)調(diào)速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并可在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)所述工件做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而完成對(duì)所述工件的車銑復(fù)合切片加工。所述塞環(huán)車銑切片設(shè)備總體采用斜床身結(jié)構(gòu)，斜床身上固設(shè)主軸箱，所述主軸設(shè)置在所述主軸箱內(nèi)且通過(guò)皮帶與減速電機(jī)連接；所述斜床身上還設(shè)有銑削動(dòng)力頭，所述銑削主軸設(shè)置于所述銑削動(dòng)力頭內(nèi)，所述銑削主軸與調(diào)速電機(jī)連接，所述銑削動(dòng)力頭固定于滑臺(tái)上，所述的滑臺(tái)通過(guò)滾珠絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)與伺服電機(jī)連接。所述主軸箱置于斜床身的一端，所述工件安裝于所述主軸的內(nèi)孔中且通過(guò)氣動(dòng)卡盤卡緊，所述銑削動(dòng)力頭設(shè)置于所述斜床身另一端的上部。所述塞環(huán)車銑切片設(shè)備還包括自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)且安裝于所述主軸箱的上部，所述自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)與氣缸連接。所述減速電機(jī)設(shè)置在斜床身下部床腿內(nèi)。所述銑削動(dòng)力頭安裝在進(jìn)給滑臺(tái)上，所述銑削主軸通過(guò)齒形帶與調(diào)速電機(jī)連接。本實(shí)用新型具有如下有益效果，本實(shí)用新型采用車系復(fù)合加工原理，將多片硬質(zhì)合金鋸片銑刀安裝在銑削動(dòng)力頭主軸上，通過(guò)調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)做高速旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)伺服電機(jī)在滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件與主軸連接并做低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)銑刀旋轉(zhuǎn)和工件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)車銑復(fù)合加工，來(lái)完成鑄鐵管材加工活塞環(huán)時(shí)的高效切片。本實(shí)用新型具有成本低，損耗小，加工效率高的特點(diǎn)，可廣泛用于鑄鐵管材加工活塞環(huán)的批量生產(chǎn)中。

圖1是本實(shí)用新型復(fù)合加工原理圖；圖2是本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的右視圖；圖5是圖3的左視圖；圖中，1.減速電機(jī)，2.皮帶，3.斜床身，4.防護(hù)罩，5.主軸箱，6.主軸，7.料盤，8.銑削主軸，9.銑削動(dòng)力頭，10.伺服電機(jī)，11.滾珠絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)，12.工件，13.氣動(dòng)卡盤，14.自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，15.鋸片銑刀。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例，一種活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備，參見圖3至圖5，主要包括斜床身3、主軸箱5、主軸6、氣動(dòng)卡盤13、自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)14、銑削動(dòng)力頭9、銑削主軸8、鋸片銑刀15、滾珠絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)11。主軸6通過(guò)皮帶2與減速電機(jī)I連接且設(shè)置在主軸箱5內(nèi)，主軸箱5固定在斜床身3的左端,減速電機(jī)I固定在斜床身3左端下部床腿內(nèi)；工件12安裝于主軸6的內(nèi)孔中，通過(guò)主軸6右端的氣動(dòng)卡盤13進(jìn)行卡緊，并在主軸6的帶動(dòng)下作低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；鋸片銑刀15通過(guò)螺母固定于銑削主軸8的左端，銑削主軸8設(shè)置于銑削動(dòng)力頭9內(nèi)，并在調(diào)速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，調(diào)速電機(jī)設(shè)置在銑削動(dòng)力頭9的上部，銑削動(dòng)力頭9固定于進(jìn)給滑臺(tái)上，并在伺服電機(jī)10驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)11的驅(qū)動(dòng)下完成銑削進(jìn)給，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件12的車銑復(fù)合切片加工；自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)14安裝在主軸箱5的右上部，通過(guò)機(jī)械手和氣缸的作用完成工件12的卡緊、送至加工位置、機(jī)械手松開、返回初始位置的自動(dòng)送料任務(wù)。該設(shè)備采用O. 5mm厚的硬質(zhì)合金鋸片銑刀一次實(shí)現(xiàn)20片左右活塞環(huán)的切片加工，設(shè)備總體布局采用類似車床的斜床身結(jié)構(gòu)，見圖2。加工工件時(shí)，首先將工件12置于主軸6的內(nèi)孔中，并經(jīng)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)14的送至指定加工位置，然后通過(guò)氣動(dòng)卡盤13夾緊工件12，自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)14返回初始位置，工件12在主軸6帶動(dòng)下做低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，安裝在銑削主軸8上的鋸片銑刀15在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下做高速旋轉(zhuǎn)和徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而完成將工件12切成厚度為2毫米的薄片。工件自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)14采用機(jī)械手夾持工件并配合順序動(dòng)作的氣缸來(lái)完成將工件自動(dòng)送至加工位置，達(dá)到連續(xù)切片作業(yè)時(shí)的自動(dòng)送料任務(wù)。切片加工結(jié)束后，氣動(dòng)卡盤13松開工件12，自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)14的機(jī)械手再次卡緊工件12，并在氣缸的推動(dòng)下將工件12送至加工位置，然后通過(guò)氣動(dòng)卡盤13夾緊工件12，自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)14重新返回初始位置，再次開始切片作業(yè)，如此循環(huán)，直至完成整根鑄鐵管的活塞環(huán)切片加工。加工形成的活塞環(huán)和切屑落入帶篩網(wǎng)的料盤7完成切屑與工件的分離以及工件的集中收集。本實(shí)用新型可采用鋸片銑刀數(shù)為10-20片左右，刀片之間的間距可根據(jù)活塞環(huán)的厚度要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型是基于鑄鐵管型材的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及活塞環(huán)的加工要求，采用車銑復(fù)合的原理開發(fā)而成，參見圖1，工件12和鋸片銑刀15的運(yùn)動(dòng)可以分解為工件12做低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鋸片銑刀15做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型斜床身3外設(shè)防護(hù)罩4，總體采用斜床身全封閉結(jié)構(gòu)，斜床身3的前面為收集工件和切屑的料盤7，很好地解決了工件12和切屑的分離和收集。本實(shí)用新型采用車銑復(fù)合加工原理，具有成本低、損耗小、效率高的特點(diǎn)，大大提高了活塞環(huán)的加工效率，降低了材料的損耗，可廣泛用于管材切片中。
權(quán)利要求1. 一種活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備，包括主軸(6 )、銑削主軸(8 )、鋸片銑刀(15 )及工件(12)，其特征在于所述工件(12)與所述主軸(6)連接且可在所述主軸(6)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，所述鋸片銑刀(15)安裝于所述銑削主軸(8)上，可通過(guò)調(diào)速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并可在伺服電機(jī)(10)的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)所述工件(12)做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而完成對(duì)所述工件(12)的車銑復(fù)合切片加工。
2.如權(quán)利要求1所述的活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備，其特征在于設(shè)備總體采用斜床身結(jié)構(gòu)，斜床身(3 )上固設(shè)主軸箱(5 )，所述主軸(6 )設(shè)置在所述主軸箱(5 )內(nèi)且通過(guò)皮帶與減速電機(jī)(I)連接；所述斜床身(3)上還設(shè)有銑削動(dòng)力頭(9)，所述銑削主軸(8)設(shè)置于所述銑削動(dòng)力頭(9)內(nèi)，所述銑削主軸(8)與調(diào)速電機(jī)連接，所述銑削動(dòng)力頭(9)通過(guò)滾珠絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)(11)與伺服電機(jī)(10 )連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備，其特征在于所述主軸箱(5)置于斜床身(3)的一端，所述工件(12)安裝于所述主軸(6)的內(nèi)孔中且通過(guò)氣動(dòng)卡盤(13)卡緊，所述銑削動(dòng)力頭(9)設(shè)置于所述斜床身(3)另一端的上部。
4.如權(quán)利要求3所述的活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備，其特征在于還包括自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)(14)且安裝于所述主軸箱(5)的上部，所述自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)(14)與氣缸連接。
5.如權(quán)利要求4所述的活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備，其特征在于所述減速電機(jī)(I)設(shè)置在斜床身(3)下部床腿內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備，其特征在于所述銑削動(dòng)力頭(9)安裝在進(jìn)給滑臺(tái)上，所述銑削主軸(8 )通過(guò)齒形帶與調(diào)速電機(jī)連接。
專利摘要一種活塞環(huán)車銑復(fù)合切片設(shè)備，包括主軸、銑削主軸、鋸片銑刀及工件，所述工件與所述主軸連接且可在所述主軸帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，所述鋸片銑刀安裝于所述銑削主軸上，可通過(guò)調(diào)速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并可在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)所述工件做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而完成對(duì)所述工件的車銑復(fù)合切片加工。本實(shí)用新型將多片硬質(zhì)合金鋸片銑刀安裝在銑削動(dòng)力頭主軸上，通過(guò)調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)做高速旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)伺服電機(jī)在滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件與主軸連接并做低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)銑刀旋轉(zhuǎn)和工件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)車銑復(fù)合加工，完成活塞環(huán)的高效切片，具有成本低，損耗小，加工效率高的特點(diǎn)，可廣泛用于鑄鐵管材加工活塞環(huán)的批量生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)B23C3/00GK202877606SQ20122039085
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者鄭建明, 肖繼明, 李言, 楊明順, 高崗, 章小林 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)