一種泵蓋專用加工中心第四軸旋轉分度加工裝置的制作方法

本發明涉及機械加工裝置，尤其涉及一種泵蓋專用加工中心第四軸旋轉分度加工裝置。

背景技術：

加工中心機床在機械制造領域已相當普及，但絕大數加工中心還處于三軸機床的范疇。在三軸加工中心上加工復雜零件，如泵蓋、泵體等零件時需要經過多次裝夾固定，加工工序分散，并且多次裝夾影響了定位精度，從而使得被加工工件同一加工面上不同位置的加工特征(如平面、孔、槽等)之間的位置公差很難得到保證，嚴重影響加工質量；并且由于一次裝夾僅進行一項加工從而造成大部分時間都用在了裝卸工件上，大大增加了產品的加工總時間，生產效率極低，無法實現大批量自動化生產。

目前，解決上述問題傳統的方案有兩種：一種是選用具有四軸或以上聯動功能的高檔cnc系統，雖然其控制功能強大，加工精度較高，但價格極為昂貴，使用時對操作人員的要求較高并且保養維護繁瑣。另一種相對經濟的方案是三軸cnc系統加掛標準pmc軸驅動模塊來實現第四軸功能，即采取在3軸加工中心機床的基礎上另外加裝第四軸(旋轉分度頭)的方法，其成本投入較前者有所降低。該方案能夠擴大機床的加工范圍，減少工件的反復裝夾，提高工件的整體加工精度，利于簡化工藝，提高生產效率，縮短生產時間。但在三軸加工中心機床上加裝第四軸(旋轉分度頭)，要求加工中心機床自身要具備第四軸控制功能(即數控系統或plc支持第四軸控制)以及諸如伺服放大器系列選型等相關的硬件要求；與此同時，第四軸(旋轉分度頭)和標準pmc軸驅動模塊也存在價格相對昂貴，使用操作復雜，維護保養繁瑣等缺陷。鑒于上述諸多因素，上述兩方案至今均未能普及并推廣使用。

技術實現要素：

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種泵蓋專用加工中心第四軸旋轉分度加工裝置，無需原先加工中心機床自身要具備第四軸的控制功能，并能有效配合加工中心機床完成泵蓋零件的加工。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種泵蓋專用加工中心第四軸旋轉分度加工裝置，包括旋轉分度部件、夾具體部件、輔助支撐部件和電氣控制部件；

所述旋轉分度部件包括固定座、伺服電機、中空旋轉平臺、微動開關、接近開關、法蘭盤和感應接觸頭，所述伺服電機的電機軸與中空旋轉平臺的動力輸入軸連接，所述中空旋轉平臺固定在固定座的側面；所述接近開關安裝于固定座的側面，所述微動開關安裝于固定座的頂面，所述法蘭盤固定于中空旋轉平臺上，并與中空旋轉平臺同軸，所述感應觸頭通過支架安裝在法蘭盤上，感應觸頭與接近開關位于同一條直線上；

所述夾具體部件用于固定夾緊泵蓋加工零件，夾具體部件的一端設有與法蘭盤通過螺紋連接的短軸；

夾具體部件的另一端安裝于輔助支撐部件，所述輔助支撐部件包括頂尖和銑床尾架，所述頂尖安裝于銑床尾架上，頂尖與夾具部件上開設的中心孔進行錐度頂緊配合；

所述電氣控制部件包括控制器和與控制器電連接的數控系統，所述伺服電機、接近開關和微動開關均與控制器電連接，所述泵蓋加工零件開始加工前，通過手動調整感應接觸頭與接近開關之間的相對位置，并將此位置設為該裝置的初始零點位置；泵蓋加工零件加工一個工步結束后，加工中心機床上的刀具碰觸微動開關，控制器向數控系統發出結束當前工步，等待執行下個工步的指令；當數控系統發出旋轉某一角度指令至伺服電機后，伺服電機按規定角度進行旋轉分度后，加工中心機床開始執行下一工步的工作。

優選地，所述夾具體部件包括夾具座、斜鐵、螺帽、螺桿、壓板和限位塊；所述泵蓋加工零件底端的軸伸入到夾具座中的孔內，限位塊和斜鐵均安裝于夾具座上，用于給泵蓋加工零件定位，所述壓板置于泵蓋加工零件上，通過螺桿和螺帽壓緊泵蓋加工零件。

優選地，所述夾具體部件還包括墊片，所述墊片置于螺帽與壓板之間。

優選地，所述輔助支撐部件還包括加高底座，所述加高底座置于銑床尾架底端，使得銑床尾架與中空旋轉平臺同軸。

優選地，還包括底板，所述固定座的底面通過螺釘固定于底板上。

優選地，所述頂尖為活動頂尖。

優選地，還包括安裝板，所述安裝板通過螺釘固定在固定座頂端，所述微動開關和接近開關均安裝于安裝板上。

本發明的有益效果：

1)本發明的第四軸旋轉分度加工裝置能夠有效配合原有的加工中心機床使用，并按照泵蓋加工零件的加工要求自動進行角度旋轉、分度定位及控制加工中心機床的啟停，實現泵蓋加工零件在同一加工面上不同位置加工特征的大批量連續自動加工問題。

2)本發明設計合理，結構簡單，制造方便，有效解決了傳統四軸聯動的高檔cnc系統投資大、價格高、使用操作復雜、維護保養繁瑣等問題。

附圖說明

圖1為本發明所述泵蓋專用加工中心第四軸旋轉分度加工裝置的結構示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為本發明所述微動開關和接近開關在固定板上的安裝示意圖。

圖4為圖3的俯視圖。

圖5為本發明所述泵蓋專用加工中心第四軸旋轉分度加工裝置的立體結構示意圖。

其中：1.底板；2.螺釘a，3.固定座；4.伺服電機；5.中空旋轉平臺；6.螺釘b；7.安裝板；8.接近開關；9.并緊螺母；10.螺釘c；11.螺釘d；12.微動開關；13.感應接觸頭；14.法蘭盤；15.螺釘e；16.夾具座；17.泵蓋加工零件；18.斜塊；19.螺帽；20.螺桿；21.墊片；22.壓板；23.限位塊；24.頂尖；25.銑床尾架；26.加高底座；27.螺釘f。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。

如圖1和圖5所示，本發明所述的泵蓋專用加工中心第四軸旋轉分度加工裝置包括旋轉分度部件、夾具體部件、輔助支撐部件和電氣控制部件，所述旋轉分度部件包括底板1、固定座3、伺服電機4、中空旋轉平臺5、安裝板7、微動開關12、接近開關8、法蘭盤14和感應接觸頭13，所述固定座3為l形，固定座3的底面通過螺釘a2固定在底板1上，伺服電機4的電機軸與中空旋轉平臺5的動力輸入軸連接，實現驅動中空旋轉平臺5旋轉機分度的功能，中空旋轉平臺5通過螺釘b6固定安裝在固定座3的側面，如圖3和圖4所示，安裝板7通過螺釘c10固定安裝在固定座3的頂端，接近開關8通過其自身的外螺紋和并緊螺母9與安裝板7上開設的內螺紋孔進行連接，微動開關12通過螺釘d11固定在開關固定板7的上表面上，法蘭盤14通過螺釘e15固定在中空旋轉平臺的一端。

如圖2所示，夾具體部件包括夾具座16、斜鐵18、螺帽19、螺桿20、墊片21、壓板22和限位塊23，夾具座16的一端設有與法蘭盤14內圈配合的短軸，與法蘭盤14的內圈通過螺紋連接，所述感應觸頭13通過支架安裝在法蘭盤14上，感應觸頭13與接近開關8位于同一條直線上。泵蓋加工零件17底端的短軸與夾具座16上的孔間隙配合，并通過限位塊23和斜鐵18配合，壓板22置于泵蓋加工零件17的頂端，通過螺桿20、螺帽19將泵蓋加工零件17壓緊在夾具座16上，墊片置于螺帽19和壓板22之間。

如圖1所示，輔助支撐部件包括頂尖24、銑床尾架25和加高底座26，頂尖24為活動頂尖，頂尖24的柄部通過其自身外圓錐面與銑床尾座25上開設的內孔錐面進行錐度頂緊配合，實現提高整個旋轉分度加工裝置系統剛性的作用，銑床尾架通過螺釘f27安裝于加高底座26上，使得頂尖24與中空旋轉平臺5同軸。

電氣控制部件包括控制器和與控制器電連接的數控系統，所述伺服電機4、接近開關8和微動開關12均與控制器電連接。所述泵蓋加工零件17開始加工前，需要在校正完夾具體部件位置后通過手動調整感應接觸頭13與接近開關8之間的相對位置，并將此位置設為該裝置的初始零點位置；泵蓋加工零件17加工一個工步結束后，加工中心機床上的刀具碰觸微動開關12，控制器向數控系統發出結束當前工步，等待執行下個工步的指令；預先在數控系統中設置旋轉角度的大小及需旋轉角度的個數，當數控系統發出旋轉某一角度指令至伺服電機4后，伺服電機4按規定角度進行旋轉分度后，加工中心機床開始執行下一工步的工作。至此即可實現整個裝置按照泵蓋加工零件17的加工要求自動進行角度旋轉、分度定位及控制加工中心機床啟停的功能，從而解決泵蓋加工零件17在同一加工面上不同位置加工特征的大批量連續自動加工問題

所述實施例為本發明的優選的實施方式，但本發明并不限于上述實施方式，在不背離本發明的實質內容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發明的保護范圍。