一种自动铣削设备的制作方法

1.本发明涉及自动加工设备领域，具体是涉及一种自动铣削设备。


背景技术：

2.一个汽车拨叉可以分为三部分：通孔状的叉头，带有开口的叉口，用于连接叉头和叉口的叉身；基本上市面上所见的拨叉叉身与叉口在同一平面上，有的拨叉其叉头轴线与叉口垂直，有的与叉口不垂直。端面是指圆柱形工件两端的平面，在拨叉上代指其上下侧的平面。
3.在汽车拨叉加工拨叉叉口后，会在其叉口端面(叉口的上下侧面)留下毛刺，需要对其叉口端面进行铣加工。但是传统的加工器械与方法一次只能加工一个端面，需要人力来回翻面，而且有的拨叉其叉头轴线与叉口垂直，有的与叉口不垂直，每种拨叉单独设计一种工装夹具影响成本，且来回切换夹具影响工作效率。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，提供一种自动铣削设备。
5.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种自动铣削设备，包括，
7.机架；
8.第一夹具，第一夹具设置在机架上；
9.滚筒，滚筒设置在机架上，滚筒是圆筒状，滚筒内壁设置有与其轴线平行的平台，第一夹具固定安装在平台上；
10.桶套，桶套固定安装在机架上，桶套的长度比滚筒短，桶套上开有直径等于滚筒外壁直径的圆柱形通孔，滚筒可绕自身轴线旋转的安装在桶套的通孔上；
11.旋转驱动机构，旋转驱动机构固定安装在机架上，旋转驱动机构用于驱动滚筒转动；
12.第二夹具，第二夹具设置在机架上；
13.第三夹具，第三夹具设置在机架上；
14.伺服系统，伺服系统固定安装在机架上，第二夹具和第三夹具均固定安装在伺服系统上；
15.铣床，铣床固定安装在机架上。
16.优选的，第一夹具包括，
17.第一挡柱，第一挡柱固定安装在平台上，第一挡柱靠近滚筒的桶口处，第一挡柱的直径小于目标拨叉叉头的内侧直径，第一挡柱的高度高于目标拨叉叉头的高度；
18.第一旋转下压气缸，第一旋转下压气缸固定安装在平台上；
19.第一挡片，第一挡片固定安装在第一旋转下压气缸上，第一挡片是圆环状，第一挡片的内侧直径小于目标拨叉叉头的外侧直径，第一旋转下压气缸带动第一挡片运动时不会
被滚筒的内壁阻碍运动，第一旋转下压气缸下压后的第一挡片可以套在第一挡柱上并抵住目标拨叉叉头的上端面。
20.优选的，滚筒靠近第一挡柱的侧面与相对应的桶套的侧面齐平，滚筒还包括，
21.凹槽，凹槽设置在滚筒远离第一挡柱的一侧，凹槽环绕滚筒的外壁开凿，凹槽露出在桶套的外面，凹槽的一侧壁与桶套的侧面齐平。
22.优选的，桶套包括，
23.第一卡块，第一卡块设置在滚筒靠近第一挡柱的侧面上，第一卡块固定安装在桶套上，第一卡块紧密抵住滚筒的侧面，第一卡块不伸入滚筒的内壁延伸面内；
24.第二卡块，第二卡块设置在凹槽的侧面，第二卡块卡进凹槽中，第二卡块紧密抵住凹槽与桶套侧面齐平的侧壁。
25.优选的，旋转驱动机构包括，
26.第一齿轮，第一齿轮套装在滚筒露出桶套的外壁上，第一齿轮与滚筒固定连接，第一齿轮不遮住凹槽；
27.伺服电机，伺服电机固定安装在机架上；
28.第二齿轮，伺服电机的输出端与第二齿轮的轴心固定连接，第二齿轮与第一齿轮传动连接。
29.优选的，第二夹具包括，
30.第二旋转下压气缸，第二旋转下压气缸固定安装在伺服系统上；
31.第二挡片，第二挡片固定安装在第二旋转下压气缸的输出端上，第二旋转下压气缸下压后第二挡片可以抵住目标拨叉叉身的上表面；
32.垫块，垫块固定安装在伺服系统上，垫块用于抵住目标叉身的下表面。
33.优选的，第三夹具包括，
34.夹板，夹板通过滑槽可滑动的安装在伺服系统上，夹板的滑动方向与目标拨叉叉身的指向相同，夹板上还固定安装有两个第二档柱，两个第二挡柱的连线与夹板的滑动方向相垂直，两个第二档柱之间的最近距离比目标拨叉叉身的宽度大并且比目标拨叉叉口的最宽处小，第二档柱用于抵住目标拨叉叉口的外侧面，第三夹具工作时第二档柱的最高处高过目标拨叉的叉口；
35.气缸，气缸固定安装在伺服系统上，气缸的输出端运动方向与夹板的滑动方向一致，气缸的输出端与夹板固定连接。
36.优选的，伺服系统包括，
37.支撑平板，第二夹具和第三夹具固定安装在支撑平板上，支撑平板上设置有与滑槽相对应的滑轨，夹板通过滑槽在滑轨中滑动。
38.优选的，铣床的铣刀垂直于支撑平板，铣床用于铣拨叉叉口的两个外端面。
39.优选的，平台上还固定安装有水平仪。
40.本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
41.1.本发明通过旋转驱动机构和伺服系统的作用，使夹具可以完成对目标拨叉的翻转，具有一个设备便可以自动完成铣不同形状拨叉叉口的两端面的优点。
42.2.本发明通过旋转驱动机构的作用，可以无极旋转，具有可以根据实际使用情况调节拨叉叉口处端面角度的优点。
43.3.本发明通过伺服系统驱动第二夹具和第三夹具移动，具有可以适应拨叉叉身和叉口不同位置的优点。
44.4.本发明通过水平仪通过控制器与旋转驱动机构的连接，具有拨叉旋转精度高的优点，解决了拨叉旋转时不易控制角度的技术问题。
附图说明
45.图1为本发明的立体图；
46.图2为本发明的工装夹具部分的立体图一；
47.图3为本发明的工装夹具部分的立体图二；
48.图4为图3的a处局部放大图；
49.图5为图3的b处局部放大图；
50.图6为图3的c处局部放大图；
51.图7为本发明的第一夹具、滚筒、桶套和旋转驱动机构的主视图一；
52.图8为图7的d-d处截面剖视图；
53.图9为本发明的第一夹具、滚筒、桶套和旋转驱动机构的主视图二；
54.图10为图9的e-e处截面剖视图；
55.图中标号为：
56.1-第一夹具；1a-第一挡柱；1b-第一旋转下压气缸；1c-第一挡片；
57.2-滚筒；2a-平台；2b-凹槽；
58.3-桶套；3a-第一卡块；3b-第二卡块；
59.4-旋转驱动机构；4a-第一齿轮；4b-伺服电机；4c-第二齿轮；
60.5-第二夹具；5a-第二旋转下压气缸；5b-第二挡片；5c-垫块；
61.6-第三夹具；6a-夹板；6a1-滑槽；6a2-第二档柱；6b-气缸；
62.7-伺服系统；7a-支撑平板；7a1-滑轨；
63.8-铣床；
64.9-水平仪。
具体实施方式
65.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
66.为了解决自动铣削汽车拨叉叉口处端面的技术问题，如图1、4所示，提供以下技术方案：
67.一种自动铣削设备，包括，
68.机架；
69.第一夹具1，第一夹具1设置在机架上；
70.滚筒2，滚筒2设置在机架上，滚筒2是圆筒状，滚筒2内壁设置有与其轴线平行的平台2a，第一夹具1固定安装在平台2a上；
71.桶套3，桶套3固定安装在机架上，桶套3的长度比滚筒2短，桶套3上开有直径等于滚筒2外壁直径的圆柱形通孔，滚筒2可绕自身轴线旋转的安装在桶套3的通孔上；
72.旋转驱动机构4，旋转驱动机构4固定安装在机架上，旋转驱动机构4用于驱动滚筒2转动；
73.第二夹具5，第二夹具5设置在机架上；
74.第三夹具6，第三夹具6设置在机架上；
75.伺服系统7，伺服系统7固定安装在机架上，第二夹具5和第三夹具6均固定安装在伺服系统7上；
76.铣床8，铣床8固定安装在机架上。
77.具体的，本设备的第一夹具1用于固定拨叉叉头部分，第二夹具5用于固定叉身部分，第三夹具6用于固定叉口部分，铣床8用于铣削拨叉的叉口端面。
78.在工作时，第一夹具1固定安装在滚筒2中，旋转驱动机构4带动滚筒2在桶套3中绕自身轴线旋转，可以完成第一夹具1的翻转，从而带动拨叉改变角度，使得拨叉叉口的端面可以永远处于铣床8的工作面上。
79.当第一夹具1带动拨叉处于不同的角度时，拨叉的叉身和叉口位置也会发生变化，伺服系统7可以带动第二夹具5和第三夹具6移动至相对应的位置，来重新固定住拨叉的叉身和叉口。
80.进一步的：
81.为了解决如何固定目标拨叉叉头的技术问题，如图4、8、10所示，提供以下技术方案：
82.第一夹具1包括，
83.第一挡柱1a，第一挡柱1a固定安装在平台2a上，第一挡柱1a靠近滚筒2的桶口处，第一挡柱1a的直径小于目标拨叉叉头的内侧直径，第一挡柱1a的高度高于目标拨叉叉头的高度；
84.第一旋转下压气缸1b，第一旋转下压气缸1b固定安装在平台2a上；
85.第一挡片1c，第一挡片1c固定安装在第一旋转下压气缸1b上，第一挡片1c是圆环状，第一挡片1c的内侧直径小于目标拨叉叉头的外侧直径，第一旋转下压气缸1b带动第一挡片1c运动时不会被滚筒2的内壁阻碍运动，第一旋转下压气缸1b下压后的第一挡片1c可以套在第一挡柱1a上并抵住目标拨叉叉头的上端面。
86.具体的，目标拨叉的叉头可以套装在第一挡柱1a上，第一旋转下压气缸1b带动第一挡片1c抵住目标拨叉叉头的上端面，目标拨叉叉头的下端面被平台2a抵住，目标拨叉叉头的上下端面被固定住。
87.进一步的：
88.为了解决第一夹具1在哪里旋转的技术问题，如图4、10所示，提供以下技术方案：
89.滚筒2靠近第一挡柱1a的侧面与相对应的桶套3的侧面齐平，滚筒2还包括，
90.凹槽2b，凹槽2b设置在滚筒2远离第一挡柱1a的一侧，凹槽2b环绕滚筒2的外壁开凿，凹槽2b露出在桶套3的外面，凹槽2b的一侧壁与桶套3的侧面齐平。
91.具体的，滚筒2可以在桶套3中旋转，滚筒2旋转带动第一夹具1旋转。
92.进一步的：
93.为了解决滚筒2在哪里旋转并轴向固定的技术问题，如图2、3、7所示，提供以下技术方案：
94.桶套3包括，
95.第一卡块3a，第一卡块3a设置在滚筒2靠近第一挡柱1a的侧面上，第一卡块3a固定安装在桶套3上，第一卡块3a紧密抵住滚筒2的侧面，第一卡块3a不伸入滚筒2的内壁延伸面内；
96.第二卡块3b，第二卡块3b设置在凹槽2b的侧面，第二卡块3b卡进凹槽2b中，第二卡块3b紧密抵住凹槽2b与桶套3侧面齐平的侧壁。
97.具体的，第一卡块3a抵住滚筒2的一侧面，第二卡块3b抵住凹槽2b的一侧壁，凹槽2b的该侧壁与滚筒2的被第一卡块3a抵住的侧面位置相对，所以滚筒2的轴向就被第一卡块3a和第二卡块3b分别抵住，滚筒2的轴向被固定住，这样滚筒2便只能做旋转运动。
98.进一步的：
99.为了解决如何驱动滚筒2旋转的技术问题，如图2、6、9所示，提供以下技术方案：
100.旋转驱动机构4包括，
101.第一齿轮4a，第一齿轮4a套装在滚筒2露出桶套3的外壁上，第一齿轮4a与滚筒2固定连接，第一齿轮4a不遮住凹槽2b；
102.伺服电机4b，伺服电机4b固定安装在机架上；
103.第二齿轮4c，伺服电机4b的输出端与第二齿轮4c的轴心固定连接，第二齿轮4c与第一齿轮4a传动连接。
104.具体的，伺服电机4b带有减速器，伺服电机4b通过第二齿轮4c驱动第一齿轮4a旋转，第一齿轮4a带动滚筒2旋转。
105.进一步的：
106.为了解决如何固定拨叉叉身的技术问题，如图3、4所示，提供以下技术方案：
107.第二夹具5包括，
108.第二旋转下压气缸5a，第二旋转下压气缸5a固定安装在伺服系统7上；
109.第二挡片5b，第二挡片5b固定安装在第二旋转下压气缸5a的输出端上，第二旋转下压气缸5a下压后第二挡片5b可以抵住目标拨叉叉身的上表面；
110.垫块5c，垫块5c固定安装在伺服系统7上，垫块5c用于抵住目标叉身的下表面。
111.具体的，当第一夹具1固定好拨叉叉头并使其拨叉旋转至指定位置后，第二旋转下压气缸5a带动第二挡片5b抵住目标拨叉叉身的上表面，垫块5c抵住目标拨叉叉身的下表面，目标拨叉的叉身上下表面被固定住。
112.进一步的：
113.为了解决如何固定目标拨叉叉口的技术问题，如图3、4、5所示，提供以下技术方案：
114.第三夹具6包括，
115.夹板6a，夹板6a通过滑槽6a1可滑动的安装在伺服系统7上，夹板6a的滑动方向与目标拨叉叉身的指向相同，夹板6a上还固定安装有两个第二档柱6a2，两个第二挡柱6a2的连线与夹板6a的滑动方向相垂直，两个第二档柱6a2之间的最近距离比目标拨叉叉身的宽度大并且比目标拨叉叉口的最宽处小，第二档柱6a2用于抵住目标拨叉叉口的外侧面，第三夹具6工作时第二档柱6a2的最高处高过目标拨叉的叉口；
116.气缸6b，气缸6b固定安装在伺服系统7上，气缸6b的输出端运动方向与夹板6a的滑
动方向一致，气缸6b的输出端与夹板6a固定连接。
117.具体的，当第一夹具1固定住目标拨叉叉头的上下侧面后，气缸6b带动夹板6a向远离第一挡柱1a的方向运动，两个第二档柱6a2分别抵住目标拨叉叉口的两个外侧面，目标拨叉的叉头已经被第一夹具1定位，所以目标拨叉的叉口便被卡在两个第二档柱6a2中，从而实现对目标拨叉叉口的固定。
118.进一步的：
119.为了解决目标拨叉叉身和叉口位置变化时第二夹具5和第三夹具6如何与之对应变化位置的技术问题，如图2、3所示，提供以下技术方案：
120.伺服系统7包括，
121.支撑平板7a，第二夹具5和第三夹具6固定安装在支撑平板7a上，支撑平板7a上设置有与滑槽6a1相对应的滑轨7a1，夹板6a通过滑槽6a1在滑轨7a1中滑动。
122.具体的，支撑平板7a可以在伺服系统7的作用下运动至指定位置。当第一夹具1带动拨叉旋转运动，使拨叉的叉身和叉口位置发生变化时，伺服系统7便会相应的调节支撑平板7a的位置，使支撑平板7a托举第二夹具5和第三夹具6到达指定位置，完成第二夹具5和第三夹具6的工作。
123.进一步的：
124.为了解决如何铣拨叉叉口端面的技术问题，如图1所示，提供以下技术方案：
125.9铣床8的铣刀垂直于支撑平板7a，铣床8用于铣拨叉叉口的两个外端面。
126.具体的，第一夹具1、第二夹具5和第三夹具6将目标拨叉固定至指定位置后，铣床8工作，将拨叉叉口的端面铣光滑。
127.进一步的：
128.为了解决拨叉旋转时旋转角度控制的技术问题，如图1、2所示，提供以下技术方案：
129.平台2a上还固定安装有水平仪9。
130.具体的，水平仪9通过控制器与旋转驱动机构4连接，水平仪9用于检测第一夹具1和滚筒2的翻转角度，旋转驱动机构4驱动滚筒2和第一夹具1旋转时，水平仪9进行检测，直到水平仪9检测到到达指定位置时控制器控制旋转驱动机构4停止停机，滚筒2和第一夹具1便被固定至指定位置，
131.本发明的工作原理：
132.本发明的第一夹具1、滚筒2、桶套3、旋转驱动机构4、第二夹具5、第三夹具6、伺服系统7和水平仪9共同构成了本发明的工装夹具部分，工装夹具部分的作用是固定拨叉并自动实现拨叉的翻转，使目标拨叉的叉口端面一直处于铣机的工作面内。
133.本发明的第一夹具1可以在旋转驱动机构4的驱动下旋转，滚筒2和桶套3可以在伺服系统7的作用下改变其位置，第一夹具1、滚筒2和桶套3可以分别夹住目标拨叉的叉头、叉身和叉口，将拨叉分段式固定。无论目标拨叉的叉头轴线与叉口是否垂直，都可以分别固定拨叉的叉头和叉口，从而实现对拨叉整体的固定。而且通过第一夹具1的旋转可以实现拨叉叉口的上下端面翻转，从而实现不换夹具、不需要二次放置就可以完成铣拨叉叉口两端面的目的。
134.打磨目标拨叉叉口一端面的工作步骤：
135.步骤一、放置拨叉：工作人员或其他机械设备将目标拨叉的叉头套装在第一挡柱1a上，并使拨叉的叉口朝向滚筒2的外侧。
136.步骤二、第一夹具1作用：第一旋转下压气缸1b带动第一挡片1c抵住目标拨叉叉头的上表面，目标拨叉叉头的下表面被平台2a抵住，目标拨叉叉头的上下表面被固定。
137.步骤三、第一夹具1旋转至指定位置：伺服电机4b带动第二齿轮4c旋转，第二齿轮4c带动第一齿轮4a旋转，第一齿轮4a固定连接在滚筒2上带动滚筒2转动，第一夹具1固定安装在滚筒2内也随之转动，直至目标拨叉叉口的上端面处于铣床8的工作面上；
138.步骤四、伺服系统7驱动支撑平板7a到指定位置：伺服系统7驱动支撑平板7a移动，使得支撑平板7a上的垫块5c正好抵住目标拨叉叉身的下表面，目标拨叉处于夹板6a上两个第二档柱6a2中间处，支撑平板7a停止运动并固定在当前位置。
139.步骤五、第三夹具6作用：气缸6b带动夹板6a向远离滚筒2的方向运动，夹板6a在滑槽6a1和滑轨7a1的作用下可以稳定运动；两个第二档柱6a2将目标拨叉叉口的两个外侧面夹在中间，直至第二档柱6a2完全抵住目标拨叉叉口的两个外侧面不能移动。两个第二档柱6a2与一个第一挡柱1a组成稳固的三角形结构，不仅固定住了叉口，而且将拨叉整体在平面上被固定，不能前后左右晃动。
140.步骤六、第二夹具5作用：第二旋转下压气缸5a带动第二挡片5b抵住目标拨叉叉身的上表面，目标拨叉叉身下表面被垫块5c抵住，目标拨叉叉身的上下表面被固定。
141.步骤七、铣床8作用：铣床8控制铣刀铣目标拨叉叉口的上侧端面。
142.以上步骤，先第三夹具6作用再第二夹具5作用的原因是因为：如果第二夹具5先作用，因为第二夹具5压力的作用，第三夹具6在作用时可能会无法有效的抵住拨叉叉口的两侧面，或者在第三夹具6作用时，会使目标拨叉的叉身在第二挡片5b和垫块5c中间滑动，从而因为侧向摩擦力带动第二挡片5b移动，从而损害第二旋转下压气缸5a，所以为避免以上情况，第三夹具6早于第二夹具5作用。
143.完成拨叉一端面打磨，打磨拨叉另一端面的步骤：
144.步骤一、松开第二夹具5：第二旋转下压气缸5a驱动第二挡片5b松开目标拨叉的叉身。
145.步骤二、松开第三夹具6：气缸6b驱动第二档柱6a2向第一挡柱1a方向运动，第二档柱6a2不再抵紧目标拨叉叉口的侧面。
146.步骤三：伺服系统7驱动支撑平板7a远离目标拨叉：伺服系统7驱动支撑平板7a向下方运动，远离目标拨叉，防止影响下一个步骤。
147.步骤四：第一夹具1旋转至指定位置：伺服电机4b带动第二齿轮4c旋转，第二齿轮4c带动第一齿轮4a旋转，第一齿轮4a固定连接在滚筒2上带动滚筒2转动，第一夹具1固定安装在滚筒2内也随之转动，直至目标拨叉叉口的另一端面处于铣床8的工作面上；此时目标拨叉的上下端面互换身份。
148.步骤五：重复打磨目标拨叉叉口一端面的工作步骤中的步骤五至步骤七。
149.打磨完毕，取出拨叉的工作步骤：
150.步骤一、松开第二夹具5：第二旋转下压气缸5a驱动第二挡片5b松开目标拨叉的叉身。
151.步骤二、松开第三夹具6：气缸6b驱动第二档柱6a2向第一挡柱1a方向运动，第二档
柱6a2不再抵紧目标拨叉叉口的侧面。
152.步骤三：松开第一夹具1：第一挡柱1a驱动第一挡片1c松开目标拨叉的叉头，至此目标拨叉被完全松开。
153.步骤四：取出拨叉。
154.以上所有工作步骤为打磨一个拨叉叉口端面的工作步骤，重复以上步骤便可以继续进行其余拨叉。
155.无论拨叉叉头轴线是否与拨叉叉口垂直，对以上操作步骤均无影响。
156.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。