一种异形钢构件加工用车削装置及其使用方法与流程

本发明涉及车削加工，尤其涉及一种异形钢构件加工用车削装置及其使用方法。

背景技术：

1、仿形车削装置因其能够按照样板或靠模控制刀具运动轨迹、适用于复杂轮廓零件加工等优点，被广泛应用于异形钢构件的车削加工，其通过仿形测头与工件模型或样板抵触获取轮廓轨迹信号，经控制器处理后驱动刀具执行仿形切削，完成异形表面的加工。

2、然而，仿形车削装置加工异形钢构件技术方案还存在以下不足：

3、异形钢构件在车削加工过程中，仿形测头需持续与样板或模型抵触以获取轮廓信号，刀具随动切削，待一个工件车削完成后，操作人员需将该工件从机床上拆卸，转移至专用检测设备上进行尺寸测量，根据测量结果判断工件是否合格或是否需要补加工，由于异形钢构件形状不规则，二次装夹时难以保证定位基准与首次装夹一致，定位偏差会直接影响补加工精度，导致工件超差甚至报废，同时，拆卸、转移、检测、二次装夹的流程耗时较长，设备在检测期间处于等待状态，无法连续加工，单工位依次作业的模式严重限制了批量生产效率，频繁的拆装与重复定位也增加了操作人员的劳动强度，难以满足异形钢构件的大批量、高效率加工需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可实现三工位并行作业、在线检测与不合格品自动流转的异形钢构件加工用车削装置及其使用方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种异形钢构件加工用车削装置，包括外壳，所述外壳上连接有控制器、车削机构、夹持机构二和驱动机构一，所述夹持机构二用于夹持工件模型，所述外壳上安装有一对安装架，一对所述安装架顶端转动连接有转动轴，所述转动轴一端安装有转动板，所述转动板上呈三角形分布有三组夹持机构一，三组所述夹持机构一分别对应车削工位、检测工位和上下料工位，所述安装架上连接有驱动机构二，所述驱动机构二与转动轴传动连接，并用于驱动所述转动板间歇转动切换工位，所述驱动机构一用于驱动车削工位的工件转动，所述车削机构上连接有测头一和测头二，所述测头一和测头二随车削机构运动，所述测头二用于与工件模型抵触获取仿形轨迹，所述测头一用于对检测工位已切削完成的工件尺寸检测。

4、优选的，所述夹持机构一包括电动夹盘一，所述转动板上连接有三个电动夹盘一，所述电动夹盘一的驱动端安装于转动板上，所述电动夹盘一的转动端与转动板转动连接，所述转动轴的另一端安装有三个电动滑台四，所述电动滑台四的移动端安装有支架一，所述支架一上转动连接有锥块一，三个所述锥块一分别与三个电动夹盘一同轴设置。

5、优选的，所述驱动机构一包括驱动座，所述外壳上安装有驱动座，所述驱动座上安装有导轨二，所述导轨二上滑动连接有滑块二，所述滑块二上安装有抵触板，所述抵触板上安装有电机一，所述电机一的输出轴上键连接有齿轮二，所述电动夹盘一的转动端上键连接有齿轮一，所述齿轮二用于与齿轮一啮合，所述驱动座上安装有电动推杆一，所述电动推杆一的伸缩端与抵触板之间安装有连杆一，所述抵触板的端部呈弧形，所述转动板对应每个齿轮一的位置设有弧形边缘，所述抵触板的弧形端用于与转动板的弧形边缘抵触贴合。

6、优选的，其中一个所述安装架上安装有电机二，所述电机二的输出轴上键连接有齿轮四，所述转动轴一端键连接有齿轮三，所述齿轮三与齿轮四啮合。

7、优选的，所述夹持机构二包括支架二和电动滑台五，所述外壳上安装有支架二和电动滑台五，所述支架二上安装有电动夹持盘二，所述电动滑台五的移动端安装有底座二，所述底座二上转动连接有与电动夹持盘二同轴设置的锥块二。

8、优选的，所述车削机构包括电动滑台一，所述外壳上安装有电动滑台一，所述电动滑台一的移动端安装有搭载座，所述搭载座上安装有导轨一，所述导轨一上滑动连接有滑块一，所述滑块一上安装有搭载架，所述搭载座的顶端侧面安装有电动滑台三，所述电动滑台三的移动端与搭载架的侧面固定连接，所述搭载架上滑动连接有削杆，所述削杆用于安装刀头进行车削，所述搭载架上安装有电动滑台二，所述电动滑台二的移动端与削杆端部固定连接。

9、优选的，所述搭载架上连接有闭合机构，所述闭合机构包括闭合盖，所述搭载架上转动连接有一对闭合盖，一对所述闭合盖用于扣合套接于车削工位上的工件外侧，所述搭载架上滑动连接有拉块，所述拉块与闭合盖之间转动连接有连杆二，所述搭载架上安装有电动推杆二，所述电动推杆二的伸缩端与拉块端部固定连接，所述闭合盖靠近工件边缘的两侧均安装有刷环段，所述刷环段的刷毛朝向工件边缘，同一侧的两个所述刷环段之间扣合。

10、优选的，位于底部的所述闭合盖外侧安装有与闭合盖内部连通的固定盒，所述固定盒底端安装有连通的排水管，所述固定盒与闭合盖连通处安装有滤板，所述固定盒内安装有电磁铁，位于顶部的所述闭合盖上安装有贯穿的进水管，所述进水管用于连接外部切削液输送管。

11、优选的，所述电动滑台二的移动端安装有推板，所述外壳上连接有滑动机构，所述滑动机构包括滑轨三，所述外壳上安装有滑轨三，所述滑轨三上滑动连接有滑块三，所述滑块三上安装有固定框，所述固定框上安装有一对滑杆，一对所述滑杆上滑动连接有移动块，所述推板顶端与移动块固定连接，所述移动块上安装有托架，所述测头一安装于托架上，所述推板通过移动块和托架与测头一连接，所述测头二安装于搭载座的一侧。

12、所述一种异形钢构件加工用车削装置的使用方法，它包括以下步骤：

13、s1、将工件模型装夹于夹持机构二上，使测头二与模型外缘抵触，将待加工工件装夹于上下料工位的夹持机构一上，启动驱动机构二，驱动转动板间歇转动，使装夹有工件的夹持机构一依次在车削工位、检测工位和上下料工位之间切换；

14、s2、当工件转至车削工位时，驱动机构一驱动工件旋转，车削机构进给对工件进行车削，测头二随车削机构沿模型轴向移动，实时检测模型外缘形状并将信号传递给控制器，控制器根据该信号控制车削机构的进给量，实现仿形车削；

15、s3、已切削完成的工件转至检测工位时，测头一随车削机构运动对工件外缘进行扫描检测，控制器比对测头一与测头二的测量数值判断工件合格性，车削不足的工件跳过上下料工位直接转回车削工位再次加工，过度车削的工件作为不合格品下料。

16、与现有技术相比，本发明提供了一种异形钢构件加工用车削装置，具备以下有益效果：

17、1、通过转动板上呈三角形分布的三组夹持机构一，配合驱动机构二的间歇转动，实现了车削工位、检测工位和上下料工位的同步并行作业，在一个工件进行车削加工的同时，上一个已切削完成的工件正在检测工位进行尺寸检测，操作人员或机械手可在上下料工位同步完成已加工工件的卸料和待加工工件的装夹，三个工位互不等待、互不干涉，大幅压缩了辅助时间，显著提高了异形钢构件的批量加工效率。

18、2、通过测头二与工件模型抵触获取仿形轨迹，配合控制器实时控制削杆的进给量，实现了高精度的仿形车削，同时，测头一随削杆运动轨迹对已切削完成的工件进行扫描检测，控制器自动比对测头一与测头二的测量数值，判断工件合格性，车削不足的工件可跳过上下料工位直接转回车削工位再次加工，过度车削的工件自动下料，实现了加工与检测的闭环控制，有效降低了废品率，保证了加工质量的一致性。

19、3、通过闭合机构的一对闭合盖扣合套接于工件外侧，配合刷环段的刷毛与工件边缘扣合，形成了封闭的车削空间，有效防止了车削碎屑和切削液向外飞溅，电磁铁吸附铁屑、滤板过滤碎屑、排水管排出废液的结构设计，实现了碎屑与废液的集中收集和处理，避免了碎屑散落于设备内部和周围环境，减少了设备清理维护的频次，改善了操作人员的工作环境。