双系统千斤顶缸筒车的制作方法

1.本发明涉及千斤顶的加工设备，具体为一种双系统千斤顶缸筒车。


背景技术：

2.随着机械制造业的发展，数控车床作为零件加工的关键设备，目前已在国内外得到较大数量的推广普及，它是利用计算机内所储存的程序去控制道具对工件自动进行循环的纵横向切削加工，能保证同一批工件尺寸的同一性，大大提高了产品质量，其不足之处在于，一是由于大部分的工件需要加工的工位复杂，加工工时较长；二是有些工件加工需要更换刀具才能完成加工，这就造成了加工时间、安装操作时间的加长。为加快完成工件的加工，采用了两台数控车床进行加工的方法，这又造成了设备资源的浪费及车间生产面积的加大，工作效率不高。
3.液压支架千斤顶缸筒加工是一项技术水平要求较高的工作，缸筒的加工好坏直接影响到千斤顶能否正常使用，且对千斤顶使用的寿命有直接的影响。如果加工有质量问题，那么对材料的损耗也比较大，成本居高不下，因此急需一台具有多功能加工方式的设备，优化加工生产过程，控制缸筒加工的质量问题。
4.一直以来，缸筒加工的尺寸要求都比较高，缸筒内壁粗糙度要求0.4，同轴度要求0.06，对于长度较短的缸筒，还可以满足，但一旦加工长度较长的缸筒，同轴度跟粗糙度就需要很精准的加工，才能保证尺寸要求，而加工缸筒最重要的一步是粗、精镗内孔，这一步是缸筒加工的难点，在这之前缸筒需要先车好引刀孔，两端面倒角，为粗、精镗内孔做装夹基准，如果本次加工偏差太大，那么会直接影响到缸筒内壁的加工质量。且后面要车端面保证长度，车焊接坡口，数控车床对于长度较长的缸筒加工夹持时间过长时，会出现夹持跑偏的现象，使得缸筒加工基准偏差太大，直接影响产品质量，且生产效率较低，甚至导致本批产品报废，因此为了能够提高缸筒加工的精度，提高生产加工效率，需要设计一种特制的设备解决生产加工质量不稳定及效率较低的问题。
5.液压支架千斤顶缸筒加工现有的机加工序步骤为粗车—粗、精镗—半精车—精车—钳，加工步骤繁琐，工件转运次数较多，上下车装夹次数较多，加工效率低下，产能不高，而且多次装夹，对于特殊超长的缸筒数控车装夹次数到达一定限度之后，装夹就不太稳定，会出现夹持跑偏的情况，严重影响产品质量。


技术实现要素：

6.本发明为解决目前液压支架千斤顶缸筒加工中需要多次装夹出现夹持跑偏现象，导致产品质量和劳动效率下降的技术问题，提供一种双系统千斤顶缸筒车。
7.本发明是采用如下技术方案实现的：一种双系统千斤顶缸筒车，包括卧式布置的筒、数控操作台以及配套的数控系统，筒内部安装有水平工作台；水平工作台旁安装有主电机、z轴电机和沿z轴走向的丝杆；所述主电机用于驱动沿z轴走向的丝杆转动，该丝杆上通过丝杆滚珠机构活动设有第一x轴丝杆安装座；第一x轴丝杆安装座上设有第一沿x轴向布
置的丝杆以及第一x轴电机，第一x轴电机用于驱动第一沿x轴向布置的丝杆转动，该丝杠通过丝杆滚珠机构活动安装有x轴刀台，x轴刀台上安装有第一刀架以及驱动第一刀架的第一刀架电机；水平工作台上安装有z轴走向的导轨，导轨上滑动安装有第二x轴丝杆安装座，第二x轴丝杆安装座上安装有第二x轴电机和第二沿x轴向布置的丝杆；第二x轴电机用于驱动第二沿x轴向布置的丝杆转动，该丝杠通过丝杆滚珠机构活动安装有z轴刀台，所述z轴电机的输出端驱动第二x轴丝杆安装座沿导轨往复运动，z轴刀台上安装有第二刀架以及驱动第二刀架的第二刀架电机；水平工作台上安装有位于x轴刀台和z轴刀台之间的至少一台气动夹紧机构；所述主电机、z轴电机、第一、第二x轴电机、第一、第二刀架电机以及气动夹紧机构均通过数控操作台控制动作。
8.进一步的，数控操作台包括两个数控面板，其中一个数控面板控制主电机、第一x轴电机和第一刀架电机；另一个数控面板控制z轴电机、第二x轴电机和第二刀架电机。
9.本发明根据千斤顶缸筒的加工特点，研制千斤顶缸筒双侧加工设备，通过设计双系统控制刀架加工，中间通过气动夹紧机构实现千斤顶缸筒中间夹持、两侧自由控制加工的能力。增加气动夹紧机构，加装数控系统两套（实现主轴分别控制），更换滚珠丝杠及数控滑台，加装数控刀架（后置，方便上下工件）两套，通过控制软件进行数控编程为驱动单元提供控制信号来驱动伺服电机运动，来实现缸筒两侧同时加工，同时控制数控系统开闭以实现缸筒加工的单侧与双侧加工自由切换，及双侧加工的同时不同步。
10.本发明的有益效果是：该装置使用能够较好的解决缸筒加工镗床基准偏置问题，解决了数控设备由于夹持时间长，夹紧跑偏问题，提高了产品质量，效率较高，降低了工人的劳动强度，优化了产品加工工艺，解决了由于多次转运、多次装夹导致的加工基准不一致导致的质量问题。
附图说明
11.图1 本发明外观结构示意图。
12.图2 本发明机械传动示意图。
13.图3所述气动夹紧机构的主视结构示意图。
14.图4为气动夹紧结构的剖视图。
15.1-筒，2-接头座，3-堵，4-水平工作台，5-主电机，6-z轴电机，7-沿z轴走向的丝杆，8-第一x轴丝杆安装座，9-第一x轴电机，10-x轴刀台，11-第一刀架，12-第一刀架电机，13-第二x轴电机，14-z轴刀台，15-第二刀架，16-第二刀架电机，17-工件，18
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气动夹紧机构，19-气动动力夹头，20-三相异步电机，21-皮带，22-皮带轮。
具体实施方式
16.本发明解决其技术问题所采用的具体技术方案是：1）、设计双系统缸筒车主机一套，要求安装大地500t或同级别其他系统，数控系统所配置功能需满足数控车床正常使用要求：
①
脉冲当量x轴0.001mm，z轴0.001mm；
②
屏幕为8英寸led屏，分辨率为800
×
600像素；
③
快速移动速度≥30000mm/min，快速移动倍率25%、50%、75%、100%可调；
④
加装手摇脉冲发生器。
17.2）、要求主轴旋转起停控制、打磨头旋转控制、各轴进给控制、冷却水开关、工作灯开闭及其他动作集成在系统操作面板上。
18.3）、加装数控系统匹配的（x轴、z轴）伺服电机。
19.4）、x、z轴为滚珠丝杠传动，装配x、z丝杠两端轴承。
20.5）、设计专用辅助支撑夹紧系统，可以跟随大托板拖动到指定位置，方便拆卸零件，并且具备自动锁紧功能。
21.6）、增设气动夹紧机构，并安装数控十字滑台，方便控制气动夹紧装置移动。
22.7）、加工时用气动夹紧机构将工件固定，操作两侧数控操作台通过控制数控编程为驱动单元提供控制信号来驱动伺服电机，控制数控刀架，对工件两侧进行加工，通过控制数控程序的开闭来实现缸筒的单侧与双侧加工，以及同时执行相同或者不同的操作。
23.如图2所示，气动夹紧机构18为两台。主电机5、z轴电机6、第一、第二x轴电机以及第一、第二刀架电机均采用伺服电机；沿z轴走向的丝杆7安装在水平工作台4的前面，导轨安装在水平工作台4上左侧。第一、第二沿x轴向布置的丝杆由于x轴刀台和z轴刀台的存在挡住视角所以未画出。
24.如图3、4为气动夹紧机构的结构图，型号为zx-150型，图中气动动力夹头18为旋转夹紧结构，整体呈喇叭形，通过气动实现旋转收缩夹紧动作。整个气动动力夹头通过皮带轮带动实现整体转动，方便对工件的加工角度进行调节。
25.采用本发明设计的双系统千斤顶缸筒车，根据缸筒外形尺寸，及加工工序尺寸要求编程，两侧数控操作台分别可实行独立编程。在液压支架千斤顶缸筒加工时，将工件装夹完毕，调整好位置，通过运行操作程序，控制数控刀架，对缸筒进行加工，由于两侧均可加工，不需取下工件，以一次装夹便可实现两头加工，由原先的机加工序步骤：粗车—粗、精镗—半精车—精车—钳，优化为现在的:粗车—粗、精镗—精车—钳。经过调整以后，节省了上下工件的时间及工作，解决了多次装夹后基准不一致导致的质量问题，提高了劳动效率，节约了成本。
26.该装置的创新点在于通过加设的两套数控设备以及设计的专用的气动夹紧装置，增设两套数控刀架，通过丝杠传动，使其成为能同时加工缸筒两侧的多用型设备。解决了原来一是加工工时较长，二是有些工件加工需要更换刀具才能完成加工，造成了加工时间、安装操作时间的加长；而为加快完成工件的加工，采用了两台数控车床进行加工的方法，这又造成了设备资源的浪费及车间生产面积的加大，工作效率不高的问题；该装置使用后效果十分显著。
27.液压支架千斤顶缸筒加工时用该设备进行加工，将原有的加工工序进行了调整，没有增加操作难度，但是提高了加工效率，也提高了产品加工质量。经测算，该设备应用后，质量问题由原来的5%降到了现在的1%，减轻劳动强度30%以上，节约了成本，加工效率至少提升2倍。