一種高精度數控外圓銑床的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高精度數控外圓銑床，屬于機床作業技術領域。
【背景技術】
[0002]內燃機曲軸加工是一個對設備自動化程度要求高，精度要求高，生產節拍快，加工穩定性好的機械制造行業。近幾年來，基于勞動力結構變化和企業成本管理等多方面的考慮，生產線操作人員精簡和設備加工工序集成化已經成為了一種趨勢。對于內燃機曲軸連桿軸頸工藝而言，傳統的加工設備在節拍和加工質量穩定性上已經跟不上現代生產化的節奏，而國產數控車床雖然在操作上減輕了強度，但是對大多數農用內燃機曲軸加工來說機床缺乏剛性，普通的刀盤式切削加工并不適用大型曲軸的加工，而且在使用三四年后數控車床維修頻率明顯增大。
[0003]內燃機曲軸連桿加工設備目前主要分為三類:一類是數控內銑機床，這種機床設備價格高，單臺價格在300-500萬，刀具價格不便宜，維護費用高，優點是質量穩定，加工節拍快，滿足汽車行業TS16949體系中CMK等硬性指標，適用乘用車類曲軸的加工，對企業來說設備費用壓力較大;二類是普通數控車床，例如沈陽，海天等機床廠家生產的SUC，HTC系列車床，單臺價格在80-100萬，刀盤采用盤式結構，切削速度比內銑稍微慢一點，車床穩定性一般，加工產品質量穩定性一般，機床耐久性比較差，對產品毛坯硬度要求比較高，稍微硬點可能造成崩刀，刀盤式加工剛性不是很好，對軸頸較大曲軸加工難度較大;三類加工設備即為外圓銑床，通過玉米銑刀進行外圓切削，一次進給可加工兩個連桿軸頸(四缸曲軸)加工剛性好，精度不高，加工節拍慢，一般用作軸頸毛加工，優點是通過更換玉米銑刀外圓可加工乘用車，農用車等各系列曲軸，制造成本低，刀具磨損后需更換整把銑刀。
[0004]基于此，做出本申請。
【實用新型內容】
[0005]為了克服現有銑床所存在的上述缺陷，申請人提供了一種高精度數控外圓銑床，在滿足節拍、質量精度的同時，也較數控車床具有良好的穩定性。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案如下:
[0007]—種高精度數控外圓銑床，包括床身和機床，所述的床身呈7字型，機床安裝于床身上，所述的機床包括A機組、螺旋式排肩機、平板式排肩機和B機組，A機組位于螺旋式排肩機外端，B機組位于平板式排肩機外端，螺旋式排肩機與平板式排肩機相互垂直且兩者的內端連通，且螺旋式排肩機較平板式排肩機高。
[0008]進一步的，作為優選:
[0009]所述的螺旋式排肩機與平板式排肩機連通的內端為V字型。
[0010]所述的A機組包括數控面板、十字滑臺和回轉中心，十字滑臺和回轉中心分別安裝于床身上，十字滑臺上安裝有動力頭，銑刀配合夾持在動力頭上；回轉中心上則安裝有夾持曲軸的夾具。
[0011]所述的A機組與B機組結構相同，均包括數控面板、十字滑臺和回轉中心，十字滑臺和回轉中心分別安裝于床身上，十字滑臺上安裝有動力頭，銑刀配合夾持在動力頭上；回轉中心上則安裝有夾持曲軸的夾具。
[0012]所述的床身上與十字滑臺、回轉中心對應的位置分別設置有墊板一、墊板二，用于校平十字滑臺和回轉中心。
[0013]所述的床身上與螺旋式排肩機內端對應的位置設置有V形斜面，便于加工排肩，使切削渣基本都能自由滑落至床身下方的排肩機輸送到上;床身上V形斜面所在一端為一四連桿軸頸加工工位，床身另一端為二三連桿軸頸加工工位。
[0014]所述的螺旋式排肩機橫向設置，平板式排肩機縱向設置。
[0015]所述的平板式排肩機遠離B機組的一端設置有Z形板，Z形板一端與平板式排肩機連接，另一端為光滑弧形結構，該弧形結構上安裝有滾軸，而弧形結構下方則為存放車，用于存放和收集切肩渣。
[0016]所述的銑刀為玉米銑刀。
[0017]本申請采用單動力頭兩軸控制、兩種排肩機的綜合運用，使本數控外圓銑床可進行多品種產品的加工的廣泛適應性以及類別機床組件之間的協調應用，其中，數控控制面板控制著本臺機床的PLC系統，機床各項參數的調節都在控制面板上進行;A機組、B機組各有一個獨立的控制面板，方便靈活調節;銑刀通過和動力頭一樣莫氏錐度配合夾持在動力頭上，動力頭安裝在十字滑臺上實現橫向和縱向運動。設備左右兩側的回轉中心通過夾具帶動曲軸的低速360°轉動，實現曲軸外圓的360°切削；一組機床配一個螺旋式排肩機和平板式排肩機，螺旋式排肩機橫向放置，平板式排肩機縱向放置，螺旋式排肩機略高于平板式排肩機，螺旋式排肩機將加工1-4曲軸連桿軸頸的切肩渣排放至平板式排肩機上，平板式排肩機則將螺旋式排肩機排放的切肩渣以及2-3曲軸連桿軸頸外圓的切肩渣一并運送至存放車里。
[0018]加工過程:操作人員將曲軸水平放置在回轉中心上的夾具內，按動機床啟動按鈕，回轉中心帶動夾具360°轉動，曲軸隨即以連桿中心線為回轉中心轉動，動力頭帶動銑刀旋轉，并對連桿軸頸外圓進行銑削，一個加工完成后動力頭縱向退出，到安全距離后再隨著十字滑臺橫向移動到下一個加工軸頸位置，再縱向進給銑削軸頸外圓；當需加工軸頸銑削完成后回到原始位置，即可進行下一個產品的加工。
[0019]與常規三類加工設備相比，本申請所提供的高精度數控外圓銑床的工作原理及有益效果如下:
[0020](I)成本低，精度高。本申請所提供數控外圓銑床造價較低(15萬左右)，但加工節拍可媲美數控車床，加工精度穩定(外圓尺寸，外圓跳動等質量指標)，產品適應性好，產品換型只需更換夾具和銑刀即可;機床床體占地面積小，安放簡單;動力頭采用100寬鉆軸箱剛性好，銑刀為玉米銑刀結構，其采用一體刀片焊制，因此整體因采用單動力頭、一體式銑刀設計，加工剛性好，在加工連桿軸頸時，還可同時加工連桿軸頸臺階外圓，并使機床在加工過程中的噪音得到有效地降低，優化了車間生產環境。
[0021](2)本申請中，床身采用20mm鋼板焊制，加工方便，自重輕，占地面積小等特點；并在床身上與回轉中心、十字滑臺對應的位置焊接六塊安裝墊板，以實現水平校平;在銑削頭進給上采用數控十字滑臺，橫向縱向可通過系統自由調節，剛性穩定性得到保障;機床頭尾架采用數控轉臺，一致性較自制專機高;機床的控制面板采用西門子數控系統控制，系統穩定性好，同時具備了一二類機床的刀補功能，在刀具微量磨損時候通過調節系統設置繼續加工，控制運行穩定。
[0022](3)機床床身結構采用7字布局，加工1-4連桿軸頸的為一組，加工2-3連桿軸頸的為第二組，對應的機床上A機組、B機組也分別焊接，焊接完成后通過連接螺絲固定成一體，使機床也組成7字布局，單人可同時操作兩臺機床，同時加工四個連桿軸頸，因此，操作人員在一個工作區域就可方便操作一組(2臺)這樣的數控銑床，有效的降低的操作人員工作強度;同時，可在機床四側安裝吊鉤，便宜機床搬迀運輸。
[0023](4)機床排肩采用螺旋式排肩機，能同時對一套機床進行排肩；螺旋式排肩機的內端設置為V字型，對應的曲軸加工位置下方開口安裝V型斜面，便于加工排肩，切削渣基本能自由滑落至床身下方安裝的排肩機傳輸帶上。
[0024]本款機床經過近兩年來的使用具有產品適應性好，故障率低，機床穩定性和節拍較普通機床有明顯的提高;在加工的一系列動作都由控制面板進行數控控制，加工穩定性和加工精度有保證，導軌磨損較小，整體運行也能達到很順暢的效果;優化刀具后在曲軸軸頸毛加工中能達到數控車床加工出來的效果。
【附圖說明】
[0025]圖1為本申請中床身的俯視圖；
[0026]圖2為本申請中機床的整體結構示意圖；
[0027]圖3為本申請中機床的正面結構示意圖；
[0028]圖4為本申請中機床的俯視圖。
[0029]圖中標號:1.床身；Ia.—四連桿軸頸加工工位;Ib.二三連桿軸頸加工工位；11.墊板一；12.墊板二； 13.墊板三；14.墊板四；15.V形斜面；16.吊鉤；2.A機組;21.控制面板一;22.十字滑臺一;23.回轉中心一;24.動力頭一;25.銑刀一;3.螺旋式排肩機;31.內端;4.平板式排肩機;5.B機組;51.控制面板二;52.十字滑臺二;53.回轉中心二;54.動力頭二;55.銑刀二;6.Z形板;61.弧形結構;7.存放車;8.滾軸。
【具體實施方式】
[0030]實施例1
[0031]本實施例一種高精度數控外圓銑床，結合圖1，包括床身I和機床，結合圖1，床身I呈7字型，床身I上設置有墊板一 11、墊板二 12、墊板三13、墊板四14和V形斜面15;有墊板一
11、墊板二 12、V形斜面15所在一端為一四連桿軸頸加工工位la，床身另一端即墊板三13、墊板四14所在一端為二三連桿軸頸加工工位lb。
[0032]機床安裝于床身上，結合圖2、圖3和圖4，機床包括A機組2、螺旋式排肩機3、平板式排肩機4和B機組5。
[0033]其中，A機組2包括數控面板一 21、十字滑臺一 22