一种轿车后轴铣面钻孔攻丝机床的制作方法

1.本发明涉及机加工设备技术领域，具体涉及一种轿车后轴铣面钻孔攻丝机床。


背景技术：

2.轿车后轴，材料为冷成型热轧汽车结构件，形状复杂，易变形，现场采用加工中心加工，铣面一台，钻孔攻丝一台，钻，铣夹具需配回转台，铣面时间约2分钟（不含装卸料时间），钻孔攻丝时间约3分钟，采用加工中心加工，所需设备规格大，台数至少为二，所配夹具加回转轴，成本高，加工时，单轴换刀，效率较低。工件在两台设备间转运，装夹次数多，误差大，加工精度低。


技术实现要素：

3.技术目的：针对现有轿车后轴设备规格大，过程中需要重复装夹，误差大，加工精度和效率低的不足，本发明公开了一种轿车后轴铣面钻孔攻丝机床。
4.技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：一种轿车后轴铣面钻孔攻丝机床，包括床身，沿床身中部设有用于固定轿车后轴的夹持机构，在夹持机构的两侧对称设有用于轿车后轴端面铣削和钻孔的后轴加工装置；夹持机构底部设置第一滑台，第一滑台沿垂直于床身的长度方向设置，夹持机构固定在第一滑台的滑鞍上，沿第一滑台的长度方向带动轿车后轴移动；所述后轴加工装置包括沿垂直于第一滑台方向并排设置的铣削装置和钻攻多轴箱，在铣削装置和钻攻多轴箱下方设有用于带动二者在床身上移动进行轿车后轴加工的移动组件。
5.优选地，所述夹持机构包括夹具体，夹具体与第一滑台的滑鞍连接，在夹具体上设置用于轿车后轴法兰端限位的主定位夹紧机构，用于轿车后轴背离法兰一端夹紧的角向限位机构，以及设置在轿车后轴法兰孔处用于法兰孔封堵的气动封堵机构；主定位夹紧机构沿轿车后轴法兰端长度方向对称设置，主定位夹紧机构包括第一支座，第一支座通过螺钉固定在夹具体上表面，第一支座的上表面竖直设有定位销，轿车后轴开设与定位销相对应的定位孔；在支座上设有用于轿车后轴上方压紧的压紧组件；所述压紧组件包括第一油缸、第一压板和第一压块，第一油缸竖直设置在第一支座上，驱动端向上，第一压板一端与第一油缸的驱动端铰接，另一端与第一压块连接，在第一压板中部的下方设置第一支撑块和铰接杆，铰接杆一端与第一支撑块铰接，另一端与第一压板铰接，与第一油缸共同形成杠杆机构，带动第一压块进行轿车后轴的压紧。
6.优选地，本发明的定位销其中一个采用圆柱销，另一个采用菱形销；所述第一支座上设置用于检测主定位夹紧机构是否压紧的接近开关，在第一油缸的驱动端设有信号铁，通过信号铁和接近开关，确认压紧后，启动机床进行加工，在第一压块与轿车后轴的接触面设有第一尼龙垫。
7.优选地，本发明的角向限位机构包括预定位支架和定位组件，预定位支架和定位组件对称设置在轿车后轴的两侧，定位组件包括定位座、第一气缸、定位轴、链接座和连接
接头，定位轴沿预定位支架所在方向穿过定位座，通过设置在端部的菱形销进行轿车后轴的定位，在轿车后轴上对应设有定位孔；定位轴的另一端通过链接座和连接接头与第一气缸的活塞杆连接。
8.优选地，本发明在夹具体上还设置在轿车后轴两个法兰所在一端侧面的侧向辅助支撑机构以及底部辅助支撑夹紧机构，所述底部辅助支撑夹紧机构包括第二支座、第二油缸、顶杆、水平楔铁和楔铁轴，第二支座固定在夹具体上，位于轿车后轴法兰端的下方，第二油缸水平设置在第二支座的一侧，顶杆与第二油缸的活塞杆连接，另一端穿入水平楔铁内，在第二支座的下部开设有用于放置水平楔铁的安装孔，第二油缸推动顶杆带动水平楔铁在水平方向移动；楔铁轴竖直设置在水平楔铁的上方，水平楔铁的上表面设有燕尾槽，燕尾槽与第二油缸的推动方向平行，楔铁轴底部与水平楔铁的燕尾槽配合，顶部穿过第二支座后位于第二支座的上方，在楔铁轴的顶部设有第二支撑块，水平楔铁的燕尾槽带动楔铁轴在竖直方向上升降，进行轿车后轴底部的支撑；在第二支座的侧面设有用于对轿车后轴位于楔铁轴上方区域进行压紧的辅助夹紧组件，辅助夹紧组件与压紧组件采用相同的结构。
9.优选地，本发明的侧向辅助支撑机构包括油压支撑缸和设置在油压支撑缸底部的第三支座，油压支撑缸的活塞端正对轿车后轴的侧面。
10.优选地，本发明的气动封堵机构包括封堵气缸、第二压板和第二挡块，封堵气缸的底部设置封堵支架，通过封堵支架沿平行于轿车后轴法兰孔方向固定在夹具体上，第二压板沿垂直于封堵气缸驱动端的方向与封堵气缸连接，第二挡块固定在第二压板的另一端，正对轿车后轴的法兰孔，在进行法兰面铣削、钻孔和攻丝时进行法兰孔的封堵。
11.优选地，本发明的移动组件包括平行于第一滑台的第二滑台，以及垂直于第一滑台的第三滑台和第四滑台，第三滑台和第四滑台分别固定在第二滑台的滑鞍两端，同步沿第二滑台滑动，铣削装置固定在第三滑台的滑鞍上，钻攻多轴箱固定在第四滑台的滑鞍上。
12.优选地，本发明在第二滑台上的滑鞍上对应设有用于控制第三滑台、第四滑台倾斜角度的角度垫板，在第三滑台和第四滑台的侧面均设有滑台角度调整组件，滑台角度调整组件包括靠座和调整垫，在靠座上穿设有用于调节调整垫位置的调整螺钉。
13.优选地，本发明的床身的下方设有垫板，在床身上设有用于检测刀头状态的断刀检测机构，包括检测气缸和断刀检测接近开关，检测气缸驱动端和断刀检测接近开关连接，带动断刀检测接近开关向刀具移动，检测是否断刀。
14.有益效果：本发明所提供的一种轿车后轴铣面钻孔攻丝机床具有如下有益效果：1、本发明的夹持机构在轿车后轴的主体结构设置主定位夹紧机构，在轿车后轴法兰旁设有侧向辅助支撑机构和底部辅助支撑夹紧机构，在两个方向增加了辅助支撑装置辅助压紧后，无夹紧变形，加工时，无震动，能够便捷进行加工。
15.2、本发明在法兰端部设置气动封堵机构，避免在加工时冷却液通过法兰处的长形孔浸入工件。
16.3、本发明多面多工位多轴加工技术，在夹持机构进行工件固定后，由并排设置的铣削装置和钻攻多轴箱，以及设置在二者下方的移动组件配合，实现对工件的加工，无需重复装夹，加工精度能够得到保证，加工效率高。
17.4、本发明夹持机构数量为两组，沿第一滑台的长度方向并排设置，在加工时一个夹具加工，另一个夹具装卸料，加工时间与装卸料时间重合，同步进行，节省了时间，提高加
工效率。
18.5、本发明主定位夹紧机构利用定位销与轿车后轴上的定位孔配合进行定位，定位销一个采用圆柱销，另一个采用菱形销，能够限制工件的摆动，保证加工精度。
19.6、本发明的底部辅助支撑机构利用水平楔铁上的燕尾槽与楔铁轴的底部相配合，推动楔铁轴在第二支座内上下移动，进行轿车后轴法兰端底部的支撑，配合位于楔铁轴所在位置正上方的辅助夹紧组件进行轿车后轴法兰端的固定，避免在进行法兰端面加工时产生震动。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。
21.图1为本发明整体结构主视图；图2为本发明整体结构俯视图；图3为本发明夹持机构主视图；图4为本发明夹持机构俯视图；图5为本发明主定位夹紧机构沿图4中a
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a剖视图；图6为本发明角向限位机构沿图4中b向视图；图7为本发明沿图4中夹持机构c向视图；图8为本发明移动组件结构图；图9为本发明滑台角度调整组件结构图；图10 为本发明断刀检测机构结构图；其中，1
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床身、2
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夹持机构、3
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后轴加工装置、4
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第一滑台、5
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铣削装置、6
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钻攻多轴箱、7
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移动组件、8
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夹具体、9
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主定位夹紧机构、10
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角向限位机构、11
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气动封堵机构、12
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第一支座、13
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定位销、14
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压紧组件、15
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第一油缸、16
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第一压板、17
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第一压块、18
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第一支撑块、19
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铰接杆、20
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信号铁、21
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第一尼龙垫、22
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预定位支架、23
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定位座、24
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第一气缸、25
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定位轴、26
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链接座、27
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连接接头、28
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侧向辅助支撑机构、29
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底部辅助支撑夹紧机构、30
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第二支座、31
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第二油缸、32
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顶杆、33
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水平楔铁、34
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楔铁轴、35
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燕尾槽、36
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第二支撑块、37
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辅助夹紧组件、38
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油压支撑缸、39
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第三支座、40
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封堵气缸、41
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第二压板、42
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第二挡块、43
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第二滑台、44
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第三滑台、45
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第四滑台、46
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角度垫板、47
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靠座、48
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调整垫、49
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调整螺钉、50
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垫板、51
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检测气缸、52
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断刀检测接近开关、53
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第二尼龙垫。
具体实施方式
22.下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
23.如图1、图2所示为本发明所公开的一种轿车后轴铣面钻孔攻丝机床，用于轿后轴的固定和加工，工件材料为冷成型热轧汽车结构件，焊接件，被加工处距离定位夹紧点远，为防止加工震动变形，在靠近加工处底面，侧面设置了辅助支撑夹紧；机床包括床身1，沿床身中部设有用于固定轿车后轴的夹持机构2，在夹持机构的两侧对称设有用于轿车后轴端面铣削和钻孔的后轴加工装置3；夹持机构2底部设置第一滑台4，第一滑台4沿垂直于床身1
的长度方向设置，夹持机构2固定在第一滑台4的滑鞍上，沿第一滑台4的长度方向带动轿车后轴移动；所述后轴加工装置3包括沿垂直于第一滑台方向并排设置的铣削装置5和钻攻多轴箱6，在铣削装置5和钻攻多轴箱6下方设有用于带动二者在床身上移动进行轿车后轴加工的移动组件7，通过移动组件带动铣削装置5和钻攻多轴箱6移动，按照加工工序进行加工位的调整。
24.床身1的下方设有垫板50，在床身1上设有用于检测刀头状态的断刀检测机构，结构如图10所示，包括检测气缸51和断刀检测接近开关52，检测气缸51驱动端和断刀检测接近开关52连接，带动断刀检测接近开关52向刀具移动，检测是否断刀，若断刀，接近开关无感应信号，系统报警；在床身的一侧还配有对应的辅助机床进行工作的电气部件，润滑部件，气动部件，液压部件，液路部件，冷却部件，水路部件，防护部件，左右探测装置和刀辅具部件，防护部件对应设置在各设备的外部，防止切屑，冷却液等进入滑台导轨面，造成磨损。
25.如图8、图9所示，本发明的移动组件7包括平行于第一滑台4的第二滑台43，以及垂直于第一滑台4的第三滑台44和第四滑台45，第三滑台44和第四滑台45分别固定在第二滑台43的滑鞍两端，同步沿第二滑台43滑动，铣削装置5固定在第三滑台44的滑鞍上，钻攻多轴箱6固定在第四滑台45的滑鞍上；第二滑台43上的滑鞍上对应设有用于控制第三滑台44、第四滑台45倾斜角度的角度垫板46，通过角度垫板可控制铣削面的角度；在第三滑台44和第四滑台45的侧面均设有滑台角度调整组件，滑台角度调整组件包括靠座47和调整垫48，在靠座47上穿设有用于调节调整垫位置的调整螺钉49，通过调整螺钉，可调整滑台小角度摆动，调整好以后，将螺钉紧固。
26.如图3和图4所示，本发明的夹持机构2包括夹具体8，夹具体8与第一滑台4的滑鞍连接，在夹具体8上设置用于轿车后轴法兰端限位的主定位夹紧机构9，用于轿车后轴背离法兰一端夹紧的角向限位机构10，以及设置在轿车后轴法兰孔处用于法兰孔封堵的气动封堵机构11；主定位夹紧机构9沿轿车后轴法兰端长度方向对称设置，主定位夹紧机构9包括第一支座12，第一支座12通过螺钉固定在夹具体8上表面，第一支座12的上表面竖直设有定位销13，轿车后轴开设与定位销13相对应的定位孔；在支座上设有用于轿车后轴上方压紧的压紧组件14；如图5所示，压紧组件14包括第一油缸15、第一压板16和第一压块17，第一油缸15竖直设置在第一支座12上，驱动端向上，第一压板16一端与第一油缸的驱动端铰接，另一端与第一压块17连接，在第一压板16中部的下方设置第一支撑块18和铰接杆19，铰接杆19一端与第一支撑块18铰接，另一端与第一压板16铰接，与第一油缸15共同形成杠杆机构，带动第一压块17进行轿车后轴的压紧。
27.本发明的定位销13其中一个采用圆柱销，另一个采用菱形销；所述第一支座12上设置用于检测主定位夹紧机构9是否压紧的接近开关，在第一油缸15的驱动端设有信号铁20，通过信号铁20和接近开关，确认压紧后，启动机床进行加工，在第一压块17与轿车后轴的接触面设有第一尼龙垫21。
28.如图6所示本发明的角向限位机构10包括预定位支架22和定位组件，预定位支架22和定位组件对称设置在轿车后轴的两侧，定位组件包括定位座23、第一气缸24、定位轴25、链接座26和连接接头27，定位轴25沿预定位支架22所在方向穿过定位座23，通过设置在端部的菱形销进行轿车后轴的定位，在轿车后轴上对应设有定位孔；定位轴25的另一端通过链接座26和连接接头27与第一气缸24的活塞杆连接，第一气缸24推动菱形销进入轿车后
轴上的定位孔中，进行预定位。
29.如图4和图7所示，本发明在夹具体8上还设置在轿车后轴两个法兰所在一端侧面的侧向辅助支撑机构28以及底部辅助支撑夹紧机构29，侧向辅助支撑机构28包括油压支撑缸38和设置在油压支撑缸38底部的第三支座39，油压支撑缸38的活塞端正对轿车后轴的侧面，底部辅助支撑夹紧机构包括第二支座30、第二油缸31、顶杆32、水平楔铁33和楔铁轴34，第二支座30固定在夹具体8上，位于轿车后轴法兰端的下方，第二油缸31水平设置在第二支座30的一侧，顶杆32与第二油缸31的活塞杆连接，另一端穿入水平楔铁33内，在第二支座30的下部开设有用于放置水平楔铁33的安装孔，第二油缸31推动顶杆32带动水平楔铁33在水平方向移动；楔铁轴34竖直设置在水平楔铁33的上方，水平楔铁33的上表面设有燕尾槽35，燕尾槽35与第二油缸31的推动方向平行，楔铁轴34底部与水平楔铁33的燕尾槽35配合，顶部穿过第二支座30后位于第二支座30的上方，在楔铁轴34的顶部设有第二支撑块36，第二支撑块36上表面设有第二尼龙垫53，水平楔铁33的燕尾槽带动楔铁轴34在竖直方向上升降，进行轿车后轴底部的支撑；在第二支座30的侧面设有用于对轿车后轴位于楔铁轴34上方区域进行压紧的辅助夹紧组件37，辅助夹紧组件37与压紧组件14采用相同的结构。
30.本发明的气动封堵机构11包括封堵气缸40、第二压板41和第二挡块42，封堵气缸40的底部设置封堵支架41，通过封堵支架41沿平行于轿车后轴法兰孔方向固定在夹具体8上，第二压板41沿垂直于封堵气缸40驱动端的方向与封堵气缸40连接，第二挡块42固定在第二压板41的另一端，正对轿车后轴的法兰孔，在进行法兰面铣削、钻孔和攻丝时进行法兰孔的封堵，阻止冷却液浸入工件内部。
31.本发明所提供的一种轿车后轴铣面钻孔攻丝机床在使用时，先通过夹持机构进行工件的夹紧，具体工序如下：1、以轿车后轴工件法兰所在一端为近端，背离法兰所在一端为远端，将定位销13插入工件底部开设的定位孔中，工件远端两侧的两个第一气缸24动作，推动定位轴移动，使菱形销插入工件远端的定位孔中。
32.2、位于工件近端的两个主定位夹紧机构动作，通过第一油缸15推动第一压板16绕铰接杆19转动，第一压块17压紧在工件上部。
33.3、底部辅助支撑夹紧机构的第二油缸31推动水平楔铁33移动，通过燕尾槽带动楔铁轴34向上移动，第二支撑块36将工件法兰下方顶紧，辅助夹紧组件37将工件底部辅助支撑夹紧机构上方的部分压紧，完成辅助夹紧。
34.4、侧向辅助支撑机构的油压支撑缸38将工件法兰端的侧面顶紧。
35.5、气动封堵机构的封堵气缸40通过第二压板41带动第二挡块42将工件的法兰端封堵，防止冷却液浸入工件。
36.在夹紧完成后，启动机床进行加工，可以设置两组夹持机构，一组进行加工时，另一组进行拆卸，同步进行，加工时间与装卸料时间重合，节省了时间，首先通过第二滑台，带动上方的后轴加工装置移动，第三、第四滑台同步移动，在靠近工件位置进行缓冲、探测，停留，确认加工位置坐标，先由铣削装置进行工件端面的铣削，然后第二滑台再次调整第四滑台的位置，使用钻攻多轴箱进行钻孔、倒角和攻丝操作。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人
员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。