一种多工位精密高效加工轴类零件的装置及方法

专利主权项内容

1.一种多工位精密高效加工轴类零件的方法，该方法采用多工位精密高效加工轴类零件的装置，该装置包括固设于工作台(10)上的钻孔机构(11)，所述钻孔机构(11)的右侧顺次设置有用于工装固定毛坯(6)的工装夹具(12)、用于向工装夹具(12)内输送毛坯(6)的上料机构(13)；所述上料机构(13)包括固设于工作台(10)台面上的机台(14)，机台(14)的顶表面上从左往右顺次固设有挡板(15)、限位柱(16)和支架(17)，所述限位柱(16)的外轮廓与毛坯(6)框架的内腔相配合，支架(17)的右端面上固设有第一油缸(18)，第一油缸(18)的活塞杆贯穿支架(17)，且延伸端上固设有连接板，连接板的顶表面上固设有第二油缸(19)，第二油缸(19)的活塞杆贯穿连接板，且延伸端上固设有夹持油缸(20)，夹持油缸(20)的夹头(21)朝下设置；所述工装夹具(12)包括固设于机台(14)上的液压油缸(22)，液压油缸(22)的活塞杆向左延伸于机台(14)的左侧，且延伸端上固设有底座(23)，所述底座(23)的右端部经铰链座(24)铰接有水平设置的工装台(25)，底座(23)的底表面上固设有位于铰链座(24)左侧的垂向油缸(26)，垂向油缸(26)的活塞杆贯穿底座(23)，且延伸端上铰接有连杆(27)，连杆(27)的另一端铰接于工装台(25)的底表面上；所述工装台(25)的顶表面上固设有位于工装台(25)后侧的条形块(28)，工装台(25)的后端面上固设有锁紧油缸(29)，锁紧油缸(29)的活塞杆向前贯穿工装台(25)，且延伸端上固设有平行于条形块(28)的楔形块(30)，楔形块(30)的楔形面(31)朝向条形块(28)的垂直面设置；所述工装台(25)的顶表面且位于其右端部固设有凸台(32)，凸台(32)的外轮廓与毛坯(6)框架的内腔相配合；所述工作台(10)的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿；所述第二油缸(19)活塞杆的作用端上固设有安装板，所述夹持油缸(20)垂向设置，且固设于安装板的底表面上；所述钻孔机构(11)包括固设于工作台(10)台面上的机架、固设于机架顶表面上的升降油缸(33)，升降油缸(33)的活塞杆贯穿机架的顶壁，且延伸端上固设有驱动电机(34)，驱动电机(34)的输出轴上连接有钻头(8)；所述工装夹具(12)的工装台(25)的底表面上焊接有支板(35)，所述连杆(27)的另一端铰接于支板(35)上；所述底座(23)的右侧壁上固设有导向杆，导向杆向右滑动贯穿机台(14)的支腿；该装置还包括控制器，所述控制器与第一油缸(18)、第二油缸(19)、垂向油缸(26)、锁紧油缸(29)、液压油缸(22)、升降油缸(33)和驱动电机(34)经信号线电连接，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1、毛坯(6)的预安装，其具体操作步骤为：S11、工人取出多个毛坯(6)，将毛坯(6)的框架(2)由上往下套在限位柱(16)上，而后将该毛坯(6)支撑在机台(14)的顶表面上，同时确保毛坯(6)的圆柱(3)的左端面靠在挡板(15)上，从而实现了一个毛坯(6)的预安装；S12、如此重复步骤S11多次，从而在挡板(15)和限位柱(16)之间堆叠多个毛坯(6)，进而最终实现了对多个毛坯(6)的预安装；S2、第一个毛坯(6)的上料，其具体操作步骤为：S21、工人控制第一油缸(18)的活塞杆向左伸出，活塞杆带动连接板向左运动，连接板带动第二油缸(19)和夹持油缸(20)向左运动，当夹持油缸(20)运动到最顶层的毛坯(6)的圆柱(3)的正上方时，控制第一油缸(18)关闭；S22、控制第二油缸(19)的活塞杆向下伸出，活塞杆带动夹持油缸(20)向下运动，夹持油缸(20)带动夹头(21)同步向下运动，当夹头(21)套在最顶层的毛坯(6)的圆柱(3)上时，控制第二油缸(19)关闭，而后控制夹持油缸(20)启动，夹持油缸(20)的夹头(21)将毛坯(6)的圆柱(3)夹持固定住；S23、控制第二油缸(19)的活塞杆向上缩回，活塞杆带动夹持油缸(20)向上运动，夹持油缸(20)带动夹头(21)向上运动，夹头(21)带动毛坯(6)向上运动，当第二油缸(19)的活塞杆完全缩回后，控制器控制第二油缸(19)关闭，从而将毛坯(6)提升起来；S24、控制第一油缸(18)的活塞杆继续向左伸出，活塞杆带动第二油缸(19)和夹持油缸(20)继续向左运动，进而带动被夹头(21)夹持固定的毛坯(6)向左运动，当第一油缸(18)的活塞杆完全伸出后，毛坯(6)刚好运动到工装夹具(12)的工装台(25)的正上方；S25、控制第二油缸(19)的活塞杆向下伸出，活塞杆带动夹持油缸(20)向下运动，进而带动被夹持固定的毛坯(6)向下运动，毛坯(6)朝向工装台(25)方向运动，当第二油缸(19)的活塞杆向下运动到设定行程后，毛坯(6)的框架(2)刚好套在工装夹具(12)的凸台(32)上，同时毛坯(6)的圆柱(3)和框架(2)均支撑在工装台(25)的顶表面上，同时圆柱(3)刚好处于条形块(28)和楔形块(30)的楔形面(31)之间，从而最终实现了第一个毛坯(6)的上料；S3、毛坯(6)的工装固定，其具体操作步骤为：S31、控制夹持油缸(20)关闭，夹持油缸(20)上的夹头(21)松开毛坯(6)的圆柱；随后控制第二油缸(19)和第一油缸(18)的活塞杆缩回，以使夹持油缸(20)运动到初始位置；S32、控制锁紧油缸(29)的活塞杆缩回，活塞杆带动楔形块(30)的楔形面(31)朝向条形块(28)方向运动，当锁紧油缸(29)的活塞杆缩回到设定行程后，毛坯(6)的圆柱(3)被夹持于条形块(28)的垂直面和楔形块(30)的楔形面(31)之间，从而最终实现了毛坯(6)的工装固定，此时毛坯(6)的第一待钻孔位刚好处于钻孔机构(11)的钻头(8)的正下方；S4、在毛坯(6)内加工出径向孔(4)：控制钻孔机构(11)的驱动电机(34)启动，驱动电机(34)带动钻头(8)转动；控制钻孔机构(11)的升降油缸(33)的活塞杆向下伸出，活塞杆带动驱动电机(34)向下运动，驱动电机(34)带动钻头(8)向下运动，转动的钻头(8)沿径向钻削圆柱(3)，当钻头(8)钻削到设定深度后，即可在毛坯(6)的圆柱(3)上钻削出径向孔(4)，进而加工出半成品(9)；S5、控制钻孔机构(11)的升降油缸(33)的活塞杆向上缩回，活塞杆带动驱动电机(34)向上运动，驱动电机(34)带动钻头(8)向上运动，钻头(8)从径向孔(4)内退出；S6、在半成品(9)内加工出轴向孔，其具体操作步骤为：S61、控制工装夹具(12)的垂向油缸(26)的活塞杆向上伸出，活塞杆带动连杆(27)向上运动，连杆(27)向上顶起工装台(25)，工装台(25)绕着铰链座(24)向上旋转，工装台(25)带动被工装固定的半成品(9)同步旋转，当垂向油缸(26)的活塞杆完全伸出后，工装台(25)和半成品(9)刚好运动到垂直状态；S62、控制液压油缸(22)的活塞杆向左伸出，活塞杆带动底座(23)向左运动，底座(23)带动垂向油缸(26)和铰链座(24)同步向左运动，进而带动工装台(25)和半成品(9)同步向左运动，当液压油缸(22)的活塞杆完全伸出后，被工装固定的半成品(9)的圆柱(3)的第二待钻孔位刚好处于钻孔机构(11)的钻头(8)的正下方；S63、控制钻孔机构(11)的升降油缸(33)的活塞杆向下伸出，活塞杆带动驱动电机(34)向下运动，驱动电机(34)带动钻头(8)向下运动，转动的钻头(8)沿轴向钻削圆柱(3)，当钻头(8)钻削到设定深度后，即可在半成品(9)的圆柱(3)内钻削出轴向孔(5)，从而最终加工出所需的轴类零件(1)；S7、轴类零件的取出，其具体操作步骤为：S71、控制钻孔机构(11)的升降油缸(33)的活塞杆向上缩回，活塞杆带动驱动电机(34)向上运动，驱动电机(34)带动钻头(8)向上运动，钻头(8)内轴向孔(5)内退出；S72、控制工装夹具(12)的锁紧油缸(29)的活塞杆伸出，活塞杆带动楔形块(30)朝远离条形块(28)方向运动，此时轴类零件(1)的圆柱(3)不再固定在条形块(28)和楔形块(30)之间，此时工人即可将轴类零件(1)取走；S8、如此重复步骤S2~S7的操作，即可连续地利用多个毛坯(6)加工出所需的轴类零件(1)。