[發明專利]數控四軸活塞外徑精加工機

有效

• 申請號: 200910112608.2
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101693299A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 薛玉田
• 申請（專利權）人: 福州鉅全汽車配件有限公司
• 主分類號: B23B5/36
• 分類號: B23B5/36;B23Q5/40;B23B23/00
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域??本發明涉及一種活塞組合加工機床，具體涉及一種數控四軸活塞外徑精加工機。

背景技術??現有的活塞外輪廓需要在兩臺機床上分別加工完成，一臺機床加工活塞外徑的曲面，另一臺 機床加工活塞溝槽和頭部的倒角。機床加工由油缸推動進給，加工精度低，并且活塞要在不同的機床上進 行裝夾，每次裝夾都會產生裝夾定位誤差，采用油缸壓緊，難以調整壓力大小，容易產生變形，就導致活 塞加工精度降低，同時由于需要兩次加工，活塞外輪廓的加工效率比較低。

發明內容??本發明的目的是提供一種加工精度高、效率高的數控四軸活塞外徑精加工機。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：數控四軸活塞外徑精加工機包括機床身和安裝在機床身 四軸方向、兩兩相對的精密主軸和伺服頂針套系統、伺服仿型車單元和雙層伺服反刀單元，精密主軸連接 動力機構，精密主軸上設有治具，靠模固定在治具上，活塞毛坯套設在治具的動力輸出端，由伺服頂針套 系統的頂針套壓緊，壓緊的壓力由數控系統設定，伺服仿型車單元和雙層伺服反刀單元上固定有刀具，伺 服仿型車單元的刀具延主軸軸向進給，刀具頂在靠模上。

上述的伺服頂針套系統、伺服仿型車單元的進給機構是伺服控制系統的滾珠絲桿傳動機構。

上述的伺服仿型車單元設有微調刀架固定刀具。

上述的雙層伺服反刀單元的進給機構是兩套獨立、垂直交叉的伺服控制系統的滾珠絲桿傳動機構。

上述的雙層伺服反刀單元固定有兩把以上刀具。

上述的伺服頂針套系統包括伺服電機，滾珠絲杠通過彈性連接器與伺服電機連接，導向套筒機構套設 在滾珠絲杠的輸出端，導向套筒機構前端設有頂針。

上述的靠模外輪廓形狀為活塞毛坯加工完成的形狀，即是活塞毛坯加工成型的模型。

本發明采用以上技術方案，利用治具和頂針套系統頂針套在數控設定下壓緊固定活塞毛坯，并采用伺 服仿型車單元上刀具壓緊靠模的方式，為雙層伺服反刀單元的刀具提供精確的刀具加工進給量，確保活塞 外輪廓尺寸的加工精度。這樣只需要對活塞毛坯一次裝夾，就可以同時對活塞外徑、活塞溝槽和端面的外 倒角進行就加工，操作調節方便，提高了加工精度及加工效率。

附圖說明??現結合附圖對本發明做進一步詳述：

圖1是本發明數控四軸活塞外徑精加工機截去伺服仿型車單元的結構示意圖；

圖2是本發明數控四軸活塞外徑精加工機截去雙層伺服反刀單元的結構示意圖；

圖3是本發明數控四軸活塞外徑精加工機的伺服仿型車系統的結構示意圖；

圖4是本發明數控四軸活塞外徑精加工機的伺服頂針套系統的結構示意圖。

具體實施方式??請參照圖1、2、3或4所示，本發明包括機床身1和安裝在機床身四軸方向、兩兩相對 的精密主軸2和伺服頂針套系統3、伺服仿型車單元4和雙層伺服反刀單元5。伺服頂針套系統3、伺服仿 型車單元4的進給機構是伺服控制系統的滾珠絲桿傳動機構，伺服頂針套系統3包括伺服電機31，滾珠絲 杠33通過彈性連接器32與伺服電機31連接，導向套筒機構34套設在滾珠絲杠33的輸出端，導向套筒 機構34前端設有頂針35。雙層伺服反刀單元5的進給機構是兩套獨立、垂直交叉的伺服控制系統的滾珠 絲桿傳動機構。精密主軸1連接動力機構6，精密主軸1上設有治具7，靠模8固定在治具7上，靠模8 外輪廓形狀為活塞毛坯9加工完成的形狀，即是活塞毛坯9加工成型的模型，活塞毛坯9套設在治具7的 動力輸出端，由伺服頂針套系統3的頂針35套壓緊，壓緊的壓力可以由數控系統設定，伺服仿型車單元4 和雙層伺服反刀單元5上固定有刀具41、51，伺服仿型車單元4的刀具延主軸軸向進給，刀具頂在靠模上， 雙層伺服反刀單元5固定有兩把以上刀具51，伺服仿型車單元4設有微調刀架42來固定刀具41，微調刀 架42可以微調刀具的進給深淺，確保雙層伺服反刀單元5刀具51的進給量，保證被加工活塞的外輪廓加 工精度。

當加工活塞毛坯9時，根據被加工活塞產品的尺寸，在數控四軸活塞外徑精加工機的數控系統上輸入 的加工參數，通過數控系統的運算控制，控制伺服控制頂針套系統3精密步進的壓緊待加工的活塞毛坯9 的壓力，使活塞毛坯9不會因壓得太緊而變形。待活塞毛坯9壓緊定位后，再按下加工按鈕，數控系統控 制伺服仿型車系統4進給，伺服仿型車系統4的刀具41頂緊靠模，讓刀具按靠模的軸向曲面進給，雙層 伺服反刀單元5上的刀具51相對進給，來加工活塞外徑、活塞溝槽和端面的外倒角等。活塞外徑加工完 畢后，氣缸縮回使刀具41脫離靠模、雙層伺服反刀單元5上的刀具51離開活塞工件，同時數控系統再控 制伺服仿型車系統4快速退回。