CN104690365A - 一种异形棒自动加工成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形棒自动加工成型设备，它包括一机座（1），所述机座（1）上设置有切屑加工工位，切屑加工工位上可活动地安装有与异形棒需切屑面数量相等的若干切屑刀具（12），所述切屑刀具（12）由电机驱动沿中心轴旋转，所述切屑刀具（12）呈环形阵列分布且切屑刀具（12）的刀尖正对着圆环中心。本发明可以大大提高生产加工效率，降低生产加工成本。

Description

一种异形棒自动加工成型设备

技术领域：

本发明涉及异形棒加工设备技术领域，更具体地说涉及一种异形棒自动加工成型设备。

背景技术：

现有技术中对异形棒（如六角棒、五角棒等）的加工主要采用两种方式，其中之一为采用冷拔或是冷拉的方式，通过冷拔或是冷拉的方式将圆棒加工成异形棒需要进行多道工序，如需要对圆棒的表面进行去除裂纹处理、对其进行酸洗、退火等，然后通过拉拔经过一个模具，通过挤压成型加工得到异形棒，这种方式需要经过多道工序，生产效率低下，而且生产成本也比较高，而且挤压成型加工必然会对其内部晶相组织造成破坏，影响棒体的质量，尤其需要提到的是这种加工方式还存在使用局限的缺点，在遇到加工材料硬度较高的时候，这种方式就无法实现成型加工；另一种方式就是通过数控编程加工，通过数控加工中心或是数控铣床等设备对圆棒的每一个面进行加工，这种方式在加工的过程中需要多次装夹，不仅影响棒体的加工精度，而且生产效率非常低，根本无法满足大批量生产加工的需求。

发明内容：

本发明的目的就在于提供一种异形棒自动加工成型设备，它可以大大提高生产加工效率，降低生产加工成本。

为实现上述目的，本发明的一种异形棒自动加工成型设备包括一机座，所述机座上设置有切屑加工工位，切屑加工工位上设置有与异形棒需切屑面数量相等的若干切屑刀具，所述切屑刀具由电机驱动沿中心轴旋转，所述切屑刀具可沿着旋转中心轴方向上移动，所述切屑刀具呈环形阵列分布且切屑刀具的刀尖朝内，所述切屑刀具的旋转中心与切屑刀具的环形阵列的圆心点具有夹角；

切屑加工工位上还设置有刀具进给调节机构，所述进给调节机构包括齿条，所述齿条与第一调节齿轮啮合，所述第一调节齿轮与第二调节齿轮啮合，每一切屑刀具对应一个齿条和一个第一调节齿轮，所述切屑刀具由齿条带动沿着旋转中心轴方向上移动。。

作为上述技术方案的优选，所述机座上设置有工件输送机构，所述工件输送机构包括输送机架，所述输送机架活动安装有上安装块和下安装块，所述上安装块和下安装块上分别铰接有输送滚轮，所述上安装块上固定有上齿条，所述下安装块上固定有下齿条，所述上齿条和下齿条与过渡齿轮相啮合，所述过渡齿轮铰接在输送机架上，所述上安装块与气缸的活塞杆固定，安装在上安装块上的输送滚轮由电机驱动。

作为上述技术方案的优选，所述切屑加工工位上设置有传动箱，所述传动箱上设置有与刀具数量相等的刀具安装座，所述刀具安装座中安装有刀具安装杆，所述刀具安装杆上安装有切屑刀具，所述齿条与刀具安装座固定。

作为上述技术方案的优选，所述传动箱由箱体和传动机构构成，所述传动机构设置在箱体中，所述传动机构包括一齿形套筒，所述齿形套筒的两端为齿形部，输入齿轮与齿形套筒的一端齿形部相啮合，前夹板和后夹板与齿形套筒同心设置，两块齿轮安装支撑板设置在前夹板和后夹板之间且与前夹板和后夹板枢接，所述两块齿轮安装支撑板之间设置有一对相互啮合的齿轮，其中一个齿轮与齿形套筒的另一端齿形部相啮合，另一个齿轮与传动杆连接，所述传动杆上安装有一锥齿齿轮，与所述锥齿齿轮相啮合的另一锥齿齿轮安装在刀具安装杆上。

作为上述技术方案的优选，所述传动箱箱体的前板上开设有与切屑刀具数量相等的矩形孔，所述矩形孔呈环形阵列分布在前板上，所述刀具安装座可沿矩形长度方向移动地安装在矩形孔中。

作为上述技术方案的优选，所述输入齿轮与输入轴固定，第一电机通过皮带传动带动输入轴转动。

作为上述技术方案的优选，所述工件输送机构上安装有第二电机，链轮与安装在上安装块上的输送滚轮同轴固定，所述第二电机通过链条带动链轮转动。

作为上述技术方案的优选，所述机座上位于切屑加工工位前方位置和后方位置上分别安装有前导向装置和后导向装置。

作为上述技术方案的优选，所述输送滚轮的外表上开设有三角形状的环形槽。

本发明的有益效果在于：本发明采用切屑加工原理，可一次切屑完成异性棒的加工，本发明采用与需要切屑面数量相等的切屑刀具，而且所有的刀具与棒体成一定角度，且所有的刀具环形阵列均匀分布，一次切屑可完成所有面的加工，相对于现有技术的冷拔和冷拉方式，本发明可大大提高生产效率，降低生产成本，另外，本发明的工件输送机构具有自动调心功能，在进入切屑加工的时候可对工件进行调整，使其切屑位置更加准确，同时还可以适应不同大小尺寸棒体的加工，本发明的使用功能更加强大，对于不同尺度大小的棒体，在加工过程中只需要调节刀具的位置和两个输送滚轮之间的距离就能实现加工。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明工件输送机构的立体结构示意图

图3为本发明工件输送机构的立体结构示意图

图4为传动机构的立体结构示意图

图5为传动机构的立体结构示意图

图6为传动机构的立体结构示意图

图7为刀具进给调节机构的立体结构示意图

图8为刀具安装座与刀具安装杆的装配示意图

图9为刀具安装杆上锥齿齿轮安装的示意图

图10为刀具安装杆的立体结构示意图

图11为齿形套筒的立体结构示意图

图12为前板的结构示意图

图13为后夹板的结构示意图

图14为前夹板的结构示意图

图15为后板的结构示意图

图16为齿轮固定板的结构示意图

图17为齿轮安装支撑板的结构示意图

图18为本发明实施例中六个刀具安装座的分布示意图

图19为工件的结构示意图

图20为加工完成的异形棒的结构示意图

图中：1、机座；2、刀具进给调节机构；3、工件输送机构；5、气缸；6、第一电机；7、传动箱；8、刀具安装座；9、后导向装置；10、第二电机；11、前导向装置；12、切屑刀具；14、皮带；15、锥齿齿轮；16、刀具安装杆；161、六角面部；17、传动杆；21、齿条；22、第一调节齿轮；23、第二调节齿轮；24、齿轮固定板；31、输送滚轮；32、上安装块；33、下安装块；34、下齿条；35、上齿条；36、过渡齿轮；37、链轮；38、输送机架；311、环形槽；321、上插入槽；331、下插入槽；71、传动机构；72、前板；73、后夹板；74、前夹板；75、输入齿轮；76、齿形套筒；77、齿轮安装支撑板；78、齿轮；79、后板；721、矩形孔；761、齿形部；791、中心孔；792、穿孔；a、圆棒；b、六角棒

具体实施方式：

以下所述仅为体现本发明原理的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围

如图1至17所示为一种异形棒自动加工成型设备的实施例，它包括一机座1，所述机座1上设置有切屑加工工位，切屑加工工位上设置有与异形棒需切屑面数量相等的若干切屑刀具12，所述切屑刀具12由电机驱动沿中心轴旋转，所述切屑刀具12可沿着旋转中心轴方向上移动，所述切屑刀具12呈环形阵列分布且切屑刀具12的刀尖朝内，所述切屑刀具12的旋转中心与切屑刀具12的环形阵列的圆心点具有夹角；

切屑加工工位上还设置有刀具进给调节机构2，所述进给调节机构2包括齿条21，所述齿条21与第一调节齿轮22啮合，所述第一调节齿轮22与第二调节齿轮23啮合，每一切屑刀具12对应一个齿条21和一个第一调节齿轮22，所述切屑刀具12由齿条21带动沿着旋转中心轴方向上移动，切屑刀具12可为刃口开设在周面上的刀具，具体到本实施例中，切屑刀具12可为钻头，本实施例中，为了方便安装，第二调节齿轮23固定在齿轮固定板24上。

在本实施例中，机座1上设置有工件输送机构3，所述工件输送机构3包括输送机架38，所述输送机架38活动安装有上安装块32和下安装块33，所述上安装块32和下安装块33上分别铰接有输送滚轮31，所述上安装块32上固定有上齿条35，所述下安装块33上固定有下齿条34，所述上齿条35和下齿条34与过渡齿轮36相啮合，所述过渡齿轮36铰接在输送机架38上，所述上安装块32与气缸5的活塞杆固定，安装在上安装块32上的输送滚轮31由电机驱动。

在本实施例中，上安装块32成型有上插入槽321，下安装块33上开设有下插入槽331，上插入槽321与下齿条34相配合，下插入槽331与上齿条35相配合，在气缸5驱动以及和过渡齿轮36的作用下，上安装块32和下安装块33相靠近，在这个相互靠近的过程中，下齿条34插入上插入槽321中，而上齿条35插入下插入槽331中，可以有效防止在上安装块32和下安装块33接近的过程中发生安装块与齿条碰撞。

工件输送机构3的主要作用为在进行切屑加工的过程中输送棒体，使得棒体向前移动，在本实施例中的工件输送机构3具有自动调节中心的功能，使得在送入切屑加工的时候位置更加准确，而且两个输送滚轮31之间的距离可以调节，这使得本发明所能加工棒体的尺寸不会受到限制，在棒体尺寸大的时候可增加两个输送滚轮31之间的距离，而在棒体尺寸小的时候可缩小两个输送滚轮31之间的距离，在本实施例中，输送滚轮31的外表上开设有三角形状的环形槽311，在输送工件的时候，工件位于环形槽311中，增大工件与输送滚轮31之间的接触面积，方便其输送。

切屑加工工位上设置有传动箱7，所述传动箱7上设置有与刀具数量相等的刀具安装座8，所述刀具安装座8中安装有刀具安装杆16，所述刀具安装杆16上安装有切屑刀具12，所述齿条21与刀具安装座8固定，为了实现精确加工，每个刀具安装座8上还安装一微调集机构对每个刀具安装座8进行调节，在对刀具进行进给调节的时候，转动第二调节齿轮23，第二调节齿轮23带动第一调节齿轮22，而第一调节齿轮22则带动齿条21移动，齿条21则带动与其固定的刀具安装座8移动，实现所有的刀具安装座8同时动作。

传动箱7由箱体和传动机构71构成，所述传动机构71设置在箱体中，所述传动机构71包括一齿形套筒76，所述齿形套筒76的两端为齿形部761，输入齿轮75与齿形套筒76的一端齿形部761相啮合，前夹板74和后夹板73与齿形套筒76同心设置，两块齿轮安装支撑板77设置在前夹板74和后夹板73之间且与前夹板74和后夹板73枢接，所述两块齿轮安装支撑板77之间设置有一对相互啮合的齿轮78，其中一个齿轮78与齿形套筒76的另一端齿形部761相啮合，另一个齿轮78与传动杆17连接，所述传动杆17上安装有一锥齿齿轮15，与所述锥齿齿轮15相啮合的另一锥齿齿轮15安装在刀具安装杆16上，具体到本实施例中，刀具安装杆16上具有一段外表面为六角面的六角面部161，锥齿齿轮15与六角面部161相配合，刀具安装杆16和锥齿齿轮15通过六角面部161结合在一起。

传动箱7箱体的前板72上开设有与切屑刀具12数量相等的矩形孔721，所述矩形孔721呈环形阵列分布在前板72上，所述刀具安装座8可沿矩形长度方向移动地安装在矩形孔721中，另外，本实施例中，设置刀具安装座8需要根据刀具安装座8的具体数量进行设置，在需要切屑加工的面比较少的时候，比如只需要切屑三个面的时候，刀具安装座8只需要设置在同一平面上，当需要切屑加工的面比较多的时候，则需要通过错落方式对刀具安装座8进行设置，比如切屑六个面的时候，可将六个刀具安装座8分成两组，每一组为三个，两组刀具安装座8其中一组距离前板72距离较近，而另一组则距离前板72较远，每一组三个刀具安装座8呈均匀分布，而两组之间的刀具安装座8相错开。

如图18所示为本实施例具有六个刀具安装座8时，六个刀具安装座8的分布示意图，安装在六个刀具安装座8中的六把切屑刀具12的刀尖头尾相连接刚好构成一等边六边形。

输入齿轮75与输入轴固定，第一电机6通过皮带14传动带动输入轴转动。

另外，本实施例中的传动箱7箱体还具有一后板79，该后板79上开设有一中心孔791，该中心孔791是为了供工件穿入和穿出，另外后板79位于中心孔791侧面位置上还开设有一穿孔792，该穿孔792是为了供输入轴伸出。

工件输送机构3上安装有第二电机10，链轮37与安装在上安装块32上的输送滚轮31同轴固定，所述第二电机10通过链条带动链轮37转动。

机座1上位于切屑加工工位前方位置和后方位置上分别安装有前导向装置11和后导向装置9。

如图18中所示，该图中圆棒a为本实施例的加工工件，而如图19所示为本实施例中切屑完成的正六角棒b，在加工的时候，圆棒a从位于切屑加工工位前方的工件输送机构3进入，气缸5根据圆棒a的直径大小进行调整两个输送滚轮31之间的距离，圆棒a随着输送滚轮31向前移动，圆棒a在经过前前导向装置11调整到正确的加工位置，然后由切屑刀具12的侧面实现对圆棒a的切屑，之后经过后导向装置9从位于切屑加工工位后方的工件输送机构3送出，前导向装置11和后导向装置9是为了保证加工过程中的切屑位置。

Claims (9)

1.一种异形棒自动加工成型设备，它包括一机座（1），所述机座（1）上设置有切屑加工工位，其特征在于：切屑加工工位上设置有与异形棒需切屑面数量相等的若干切屑刀具（12），所述切屑刀具（12）由电机驱动沿中心轴旋转，所述切屑刀具（12）可沿着旋转中心轴方向上移动，所述切屑刀具（12）呈环形阵列分布且切屑刀具（12）的刀尖朝内，所述切屑刀具（12）的旋转中心与切屑刀具（12）的环形阵列的圆心点具有夹角；

切屑加工工位上还设置有刀具进给调节机构（2），所述进给调节机构（2）包括齿条（21），所述齿条（21）与第一调节齿轮（22）啮合，所述第一调节齿轮（22）与第二调节齿轮（23）啮合，每一切屑刀具（12）对应一个齿条（21）和一个第一调节齿轮（22），所述切屑刀具（12）由齿条（21）带动沿着旋转中心轴方向上移动。

2.根据权利要求1所述的一种异形棒自动加工成型设备，其特征在于：机座（1）上设置有工件输送机构（3），所述工件输送机构（3）包括输送机架（38），所述输送机架（38）活动安装有上安装块（32）和下安装块（33），所述上安装块（32）和下安装块（33）上分别铰接有输送滚轮（31），所述上安装块（32）上固定有上齿条（35），所述下安装块（33）上固定有下齿条（34），所述上齿条（35）和下齿条（34）与过渡齿轮（36）相啮合，所述过渡齿轮（36）铰接在输送机架（38）上，所述上安装块（32）与气缸（5）的活塞杆固定，安装在上安装块（32）上的输送滚轮（31）由电机驱动。

3.根据权利要求1所述的一种异形棒自动加工成型设备，其特征在于：切屑加工工位上设置有传动箱（7），所述传动箱（7）上设置有与刀具数量相等的刀具安装座（8），所述刀具安装座（8）中安装有刀具安装杆（16），所述刀具安装杆（16）上安装有切屑刀具（12），所述齿条（21）与刀具安装座（8）固定。

4.根据权利要求3所述的一种异形棒自动加工成型设备，其特征在于：传动箱（7）由箱体和传动机构（71）构成，所述传动机构（71）设置在箱体中，所述传动机构（71）包括一齿形套筒（76），所述齿形套筒（76）的两端为齿形部（761），输入齿轮（75）与齿形套筒（76）的一端齿形部（761）相啮合，前夹板（74）和后夹板（73）与齿形套筒（76）同心设置，两块齿轮安装支撑板（77）设置在前夹板（74）和后夹板（73）之间且与前夹板（74）和后夹板（73）枢接，所述两块齿轮安装支撑板（77）之间设置有一对相互啮合的齿轮（78），其中一个齿轮（78）与齿形套筒（76）的另一端齿形部（761）相啮合，另一个齿轮（78）与传动杆（17）连接，所述传动杆（17）上安装有一锥齿齿轮（15），与所述锥齿齿轮（15）相啮合的另一锥齿齿轮（15）安装在刀具安装杆（16）上。

5.根据权利要求4所述的一种异形棒自动加工成型设备，其特征在于：传动箱（7）箱体的前板（72）上开设有与切屑刀具（12）数量相等的矩形孔（721），所述矩形孔（721）呈环形阵列分布在前板（72）上，所述刀具安装座（8）可沿矩形长度方向移动地安装在矩形孔（721）中。

6.根据权利要求4所述的一种异形棒自动加工成型设备，其特征在于：输入齿轮（75）与输入轴固定，第一电机（6）通过皮带（17）传动带动输入轴转动。

7.根据权利要求2所述的一种异形棒自动加工成型设备，其特征在于：工件输送机构（3）上安装有第二电机（10），链轮（37）与安装在上安装块（32）上的输送滚轮（31）同轴固定，所述第二电机（10）通过链条带动链轮（37）转动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种异形棒自动加工成型设备，其特征在于：机座（1）上位于切屑加工工位前方位置和后方位置上分别安装有前导向装置（11）和后导向装置（9）。

9.根据权利要求2或7所述的一种异形棒自动加工成型设备，其特征在于：输送滚轮（31）的外表上开设有三角形状的环形槽（311）。