轮毂加工装置的制作方法

1.本发明属于车辆零部件加工设备技术领域，具体涉及一种轮毂加工装置。


背景技术：

2.车轮由轮胎和轮毂构成，其中轮毂是介于轮胎与车轴之间的旋转承载件，通常由轮辋和轮辐组成，轮辋用于安装和支承轮胎，轮辐是介于车轴和轮辋之间的重要支承部件。
3.目前，存在多种轮毂的制造工艺，在轮毂成型后，都需要对轮毂进行进一步的精加工，形成最终的产品。精加工通常包括将轮毂的端面铣平、车制出预定尺寸的轴承孔、车制出多个安装孔并车出内螺纹等多道工序，现有技术中，通常是由工人将半成品轮毂搬运放置到对应的铣床、车床上，再操作这些设备依次进行相应的精加工工序，因此，精加工的整体时间较长，且由于轮毂较重，工人的劳动强度也较大。此外，由于加工工人技术水平上不可避免的差异，也导致最终产品的一致性较差。


技术实现要素：

4.本发明是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够自动进行轮毂的精加工工序、提高精加工效率及最终产品一致性的轮毂加工装置，本发明采用了如下技术方案：本发明提供了一种轮毂加工装置，其特征在于，包括：外壳，具有开口以及可滑动地设置在所述开口上的防护罩；轮毂固定机构，用于将待加工的轮毂固定住；旋转驱动机构，用于驱动所述轮毂固定机构转动；车铣机构，与所述旋转驱动机构配合对所述轮毂进行精车端面；钻孔攻丝机构，用于对所述轮毂进行钻孔及攻丝；以及加工控制部，用于对所述轮毂的加工进行控制，其中，所述轮毂固定机构、所述旋转驱动机构、所述车铣机构及所述钻孔攻丝机构均设置在所述外壳内，所述加工控制部在所述防护罩滑动至遮挡住所述开口之后，控制所述旋转驱动机构、所述车铣机构和所述钻孔攻丝机构依次进行精车端面、钻孔以及攻丝。
5.本发明提供的轮毂加工装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述钻孔攻丝机构包括：安装座；钻孔刀组，设置在所述安装座上，具有n个按预定规则排布的钻孔刀，n≥3，用于在所述轮毂上钻制固定孔；以及攻丝刀组，设置在所述安装座上，具有n个攻丝刀，其排布与n个所述钻孔刀的排布相一致，用于在所述固定孔中车出内螺纹。
6.本发明提供的轮毂加工装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述钻孔攻丝机构还包括：钻孔刀组驱动机构，用于驱动n个所述钻孔刀以相同的速度旋转，从而进行钻孔；以及攻丝刀组驱动机构，用于驱动n个所述攻丝刀以相同的速度旋转，从而进行攻丝。
7.本发明提供的轮毂加工装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述车铣机构包括：第一铣刀，用于对所述轮毂的轮辐的b端面进行铣平面；以及第二铣刀，用于车削出所述轮辐的a端轴承孔及b端轴承孔。
8.本发明提供的轮毂加工装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述车铣机构还包括：支撑杆，所述第一铣刀和所述第二铣刀分别设置在所述支撑杆的两端；以及铣刀切换
驱动机构，用于驱动所述支撑杆转动，从而将所述第一铣刀或所述第二铣刀转动至朝向所述轮毂。
9.本发明提供的轮毂加工装置，还可以具有这样的技术特征，还包括：移动平台，设置在所述外壳内，沿水平方向移动，其中，所述车铣机构和所述钻孔攻丝机构均设置在所述移动平台上，所述移动平台平行于所述轮毂移动，从而将所述车铣机构或所述钻孔攻丝机构移动至所述轮毂处，所述移动平台朝向所述轮毂移动，从而使所述车铣机构对所述轮毂进行精车，或使所述钻孔攻丝机构对所述轮毂进行钻孔和攻丝。
10.本发明提供的轮毂加工装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述轮毂固定机构包括：盘体；多个夹紧件，可移动地设置在所述盘体上，且沿所述盘体的圆周均匀分布；以及夹紧驱动机构，用于驱动多个所述夹紧件朝向所述盘体中部移动，从而将待加工的所述轮毂夹紧。
11.本发明提供的轮毂加工装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述夹紧件包括：支架，可移动地设置在所述盘体上；以及夹紧板，设置在所述支架端部，具有与所述轮毂的外轮廓相匹配的弧度。
12.本发明提供的轮毂加工装置，还可以具有这样的技术特征，还包括：冷却机构，设置在所述外壳内，用于在所述钻孔攻丝机构车制所述固定孔以及对所述固定孔进行车制内螺纹时对所述轮毂喷射冷却液。
13.发明作用与效果根据本发明的轮毂加工装置，包括轮毂固定机构、旋转驱动机构、车铣机构、钻孔攻丝机构以及加工控制部，因此，在加工控制部的控制下，能够将待加工的半成品轮毂固定住，并依次进行在高速旋转状态下精车端面、钻孔及攻丝，自动完成所有的精加工工序，自动化程度高，能大大提高轮毂的生产效率以及最终产品的一致性。此外，上述的轮毂固定机构、旋转驱动机构、车铣机构、钻孔攻丝机构均设置在外壳内，即本发明的轮毂加工装置为自动车钻攻一体机，因此易于部署，且在加工控制部的控制下，能够在外壳上的防护罩滑动到位后再开始各道精加工工序，对附近的其他设备及操作工人起到保护作用。
附图说明
14.图1是本发明实施例中轮毂加工装置的立体结构图；图2是本发明实施例中轮毂加工装置的结构框图；图3是本发明实施例中轮毂加工装置内部结构的俯视图；图4是本发明实施例中轮毂固定机构的结构示意图；图5是本发明实施例中车铣机构的部分结构示意图；图6是本发明实施例中钻孔攻丝机构的结构示意图；图7是本发明实施例中对轮毂进行精加工的流程图；图8是本发明实施例中待加工的轮毂的剖视图；图9是本发明实施例中精车b端面及台阶后轮毂的剖视图；图10是本发明实施例中轮毂经精车b端轴承孔后的剖视图；图11是本发明实施例中轮毂经精车a端轴承孔后的剖视图；
图12是本发明实施例中轮毂经钻制固定孔后的剖视图；图13是本发明实施例中轮毂经车制内螺纹后的剖视图。
15.附图标记：轮毂加工装置10；外壳11；开口111；防护罩112；轮毂固定机构12；盘体121；夹紧件122；支架1221；夹紧板1222；旋转驱动机构13；车铣机构14；支撑杆141；第一铣刀142；第二铣刀143；切换驱动机144；钻孔攻丝机构15；安装座151；钻孔刀组152；攻丝刀组153；钻孔刀组驱动机154；攻丝刀组驱动机155；移动平台16；冷却机构17；加工控制部18；轮毂50；轮辐51；a端面511；a端轴承孔5111；b端面512；b端轴承孔5121；碟刹盘固定孔5122；中心孔513；轮辋52。
具体实施方式
16.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明的轮毂加工装置作具体阐述。
17.《实施例》本实施例提供一种轮毂加工装置，用于对半成品轮毂进行精加工，以下先对待加工的半成品轮毂的结构进行简要说明。
18.图8是本实施例中待加工的轮毂的剖视图。
19.如图8所示，本实施例中，待加工的轮毂50为碟刹轮毂，包括轮辐51和轮辋52，其中轮辐51中部为需要精加工的部分，其一侧为a端面511，另一侧为b端面512，在a、b端面之间有贯通的中心孔513。需要进行的精加工包括：对b端面512进行精车、车出台阶，在中心孔513的内部两端分别精车出a端轴承孔和b端轴承孔，在b端面512上钻制出多个碟刹盘固定孔，并在多个碟刹盘固定孔中均车制出内螺纹。
20.图1是本实施例中轮毂加工装置的立体结构图。
21.如图1所示，本实施例的轮毂加工装置10为自动车钻攻一体机，其具有外壳11。外壳11为金属壳体，其中部开设有开口111，在开口111处设置在可横向滑动的防护罩112。在开口111的一侧设置有多个操作按钮以及状态显示屏。向一侧滑动防护罩112、使开口111露出后，工人就可以从开口111处将待加工的半成品轮毂放入，或是取出精加工完成的轮毂。向另一侧滑动防护罩112遮挡住开口111后，就可以启动精加工工序。防护罩112在精加工过程中对工人及周边的其他设备起到保护作用。
22.图2是本实施例中轮毂加工装置的结构框图。
23.图3是本实施例中轮毂加工装置内部结构的俯视图。
24.如图2-3所示，轮毂加工装置10还包括设置在外壳11内部的轮毂固定机构12、旋转驱动机构13、车铣机构14、钻孔攻丝机构15、移动平台16以及冷却机构17。
25.图4是本实施例中轮毂固定机构的结构示意图。
26.如图4所示，轮毂固定机构12用于将待加工的轮毂固定住，便于进行后续工序，其包括盘体121、设置在盘体121上的三个夹紧件122以及夹紧驱动气缸123，三个夹紧件122沿盘体121的圆周均匀分布。夹紧件122包括可动地安装在盘体121上的l形的支架1221以及设置在支架1221端部的夹紧板1222，夹紧板1222为具有一定弧度的金属板状件，其弧度与加工的轮毂50的外轮廓（即轮辋52的周缘）的弧度相匹配。夹紧驱动气缸123能够驱动夹紧件
122朝向盘体121中部移动，从而将放入的半成品轮毂夹持住。
27.旋转驱动机构13为驱动电机，其输出端与盘体121中部连接，用于驱动盘体121以预定的速度高速旋转，带动被夹紧的半成品轮毂高速旋转，从而能够进行铣面。
28.图5是本实施例中车铣机构的部分结构示意图，图5仅为说明其结构组成，不代表铣刀的实际结构。
29.如图2-3、图5所示，车铣机构14与旋转驱动机构13配合，在半成品轮毂高速旋转的状态下对其进行精车端面，包括车铣轮毂的b端面及台阶、精车出b端轴承孔以及精车出a端轴承孔，使b端面、台阶及轴承孔均形成预定形状及尺寸，并使其端面光滑。
30.车铣机构14包括支撑杆141、设置在支撑杆141一端的第一铣刀142、设置在支撑杆141另一端的第二铣刀143以及切换驱动机144。支撑杆141中部开设有枢转孔，通过枢转孔安装在竖直的转轴上。切换驱动机144为相应的驱动电机，在其驱动下，支撑杆141能沿该转轴水平转动，从而将第一铣刀142或第二铣刀143转动至朝向轮毂，即切换使用的铣刀。
31.第一铣刀142用于对轮辐51的b端面512及此处的台阶512a进行精车，使其具有标定的尺寸，且端面光滑、无杂边毛刺等。第一铣刀142在轮毂50高速转动时靠近b端面512，并以预定的压力压向b端面512，从而进行精车b端面。
32.第二铣刀143用于在轮辐51的中心孔513的两端分别车制出a端轴承孔和b端轴承孔，使其具有标定的尺寸，且内壁光滑，从而能够与轴承配合安装。第二铣刀143伸出高速旋转的轮毂50的中心孔513中，并以预定的压力压向中心孔513的内壁，从而车制出轴承孔。本实施例中，b端面512朝向刀具，第二铣刀143先伸入中心孔513的靠近b端面512的一侧，车制出b端轴承孔，再进一步沿中心孔513伸入，直至伸至中心孔513的靠近a端面511的一侧，车制出a端轴承孔。因此，支撑杆141和第第二铣刀143的总长度大于中心孔513的长度，从而便于伸至a端面511的一侧进行加工。
33.图6是本实施例中钻孔攻丝机构的立体结构示意图，图6仅为说明其结构组成及多个钻孔刀、攻丝刀的分布，不代表各钻孔刀、攻丝刀的实际结构。
34.如图6所示，钻孔攻丝机构15用于对半成品轮毂进行钻孔及车制内螺纹，其包括安装座151、设置在同一安装座151上的钻孔刀组152、钻孔刀组驱动机154、攻丝刀组153以及攻丝刀组驱动机155。
35.钻孔刀组152包括三个形状、尺寸一致的钻孔刀1521，三个钻孔刀1521按预定规则排布，用于在轮辐51的b端面512上同时车制出三个碟刹盘固定孔，车制出的三个碟刹盘固定孔沿中心孔513的圆周均匀分布。钻孔刀组驱动机154为相应的驱动电机，用于驱动三个钻孔刀1521以相同的速度旋转，从而进行钻孔。
36.攻丝刀组153包括三个形状、尺寸一致的攻丝刀1531，三个攻丝刀1531的排布与三个钻孔刀1521的排布一致，用于在钻孔刀1521钻制出的三个碟刹盘固定孔中同时车制出内螺纹。攻丝刀组驱动机155为相应的驱动电机，用于驱动三个攻丝刀1531以相同的速度旋转，从而车制内螺纹。
37.钻孔刀组152和攻丝刀组153在水平方向上错开，因此，其中一组进行车制加工时，另一组的刀具位于轮毂产品之外的位置，不会损伤轮毂，两组刀具在加工时不会相互影响。
38.车铣机构14和钻孔攻丝机构15设置在同一个移动平台16上，在相应的驱动电机的驱动下，移动平台16能够整体平行于轮毂移动或朝向、远离轮毂水平移动。移动平台16平行
于轮毂移动，可将车铣机构14或钻孔攻丝机构15移动至轮毂的正前方，也即切换使用两者之一。移动平台16朝向轮毂移动，即可使车铣机构14或钻孔攻丝机构15朝向轮毂移动，从而开始相应的加工工序。
39.冷却机构17用于在钻孔攻丝机构15进行钻孔或攻丝时向轮毂喷出冷却水，从而对加工中的轮毂进行冷却，并冲走钻孔、攻丝时产生的粉尘、杂料等。冷却机构17具有用于喷出冷却水的冷却水管171，冷却水管171的出液端设置在轮毂固定机构12的上方。
40.此外，轮毂加工装置10还包括加工控制部18，即设置在外壳11内部的工控机，对上述各机构的工作进行控制，依次完成各道精加工工序。
41.图7是本实施例中对轮毂进行精加工的流程图。
42.如图7所示，采用上述的轮毂加工装置10对轮毂进行精加工的流程具体包括如下步骤：步骤s1，工人滑动打开防护罩112，将待加工的轮毂放置到轮毂固定机构12上，再将防护罩112滑动闭合，通过按钮启动精加工工序。
43.步骤s2，轮毂固定机构12将轮毂夹紧。
44.步骤s3，旋转驱动机构13驱动轮毂高速旋转。
45.步骤s4，车铣机构14对高速旋转的轮毂进行精车b端面及台阶。
46.图9是本实施例中中精车b端面及台阶后轮毂的剖视图。
47.如图9所示，经步骤s4后，轮毂100的b端面512及此处的台阶均达到标定尺寸，且端面光滑。
48.步骤s5，车铣机构14对高速转动的轮毂进行精车b端轴承孔。
49.图10是本实施例中精车b端轴承孔后轮毂的剖视图。
50.如图10所示，经步骤s5后，在中心孔513靠近b端面512的一侧中车制出了直径大于中心孔513的b端轴承孔5121，b端轴承孔5121达到标定尺寸，且内壁光滑。
51.步骤s6，车铣机构14对高速转动的轮毂进行精车a端轴承孔。
52.图11是本实施例中精车a端轴承孔后轮毂的剖视图。
53.如图11所示，经步骤s6后，在中心孔513靠近a端面511的一侧中车制出了直径大于中心孔513的a端轴承孔5111，a端轴承孔5111达到标定尺寸，且内壁光滑。
54.步骤s7，旋转驱动机构13停止驱动，轮毂保持静止。
55.步骤s8，钻孔攻丝机构15在轮毂上同步钻制出三个碟刹盘固定孔，同时冷却机构17喷出冷却水进行冷却及冲走杂料。
56.图12是本实施例中钻制碟刹盘固定孔后轮毂的剖视图。
57.如图12所示，经步骤s8后，在轮毂50的b端面512处钻制出多个具有标定尺寸的碟刹盘固定孔5122，由于剖视位置，图10中只示出了其中一个，实际上参照上述钻孔攻丝机构15的结构，本实施例中同时在b端面512上钻制出三个碟刹盘固定孔5122，三个碟刹盘固定孔5122沿中心孔513的圆周均匀分布，且达到标定尺寸。
58.步骤s9，钻孔攻丝机构15在轮毂上同步攻制b端三个碟刹盘固定孔的内螺纹，同时冷却机构16喷出冷却水进行冷却及冲走杂料。
59.图13是本实施例中在碟刹盘固定孔中车制内螺纹后轮毂的剖视图。
60.如图13所示，经步骤s9后，在各个碟刹盘固定孔5122中车制出了内螺纹，此时轮毂
50即为最终产品的结构。
61.步骤s10，精加工完成，轮毂固定机构12松开轮毂；步骤s11，轮毂加工装置10产生相应的提示信息，工人滑动打开防护罩112，将精加工完成的轮毂取出。
62.经上述步骤，就自动完成了轮毂的所有精加工工序。
63.实施例作用与效果根据本实施例提供的轮毂加工装置10，包括轮毂固定机构12、旋转驱动机构13、车铣机构14、钻孔攻丝机构15以及加工控制部17，因此，在加工控制部18的控制下，能够将待加工的半成品轮毂固定住，并依次进行在高速旋转状态下精车端面、钻孔及攻丝，自动完成所有的精加工工序，自动化程度高，能大大提高轮毂的生产效率以及最终产品的一致性。此外，上述的轮毂固定机构12、旋转驱动机构13、车铣机构14、钻孔攻丝机构15均设置在外壳11内，即本实施例的轮毂加工装置10为自动车钻攻一体机，因此易于部署，且在加工控制部18的控制下，能够在外壳11上的防护罩112滑动到位后再开始各道精加工工序，对附近的其他设备及操作工人起到保护作用。
64.具体地，车铣机构14包括设置在支撑杆141两端的第一铣刀142和第二铣刀143，能够通过水平转动支撑杆141来切换使用，且支撑杆141和第二铣刀143的总长度大于中心孔513的长度，能够伸入中心孔513直至其靠近a端面的一侧，因此，能够依次自动进行精车b端面、车制b端轴承孔及车制a端轴承孔，自动化程度高且机构精简。
65.进一步，钻孔攻丝机构15包括设置在同一安装座151上且在水平方向上错开的钻孔刀组152和攻丝刀组153，钻孔刀组152具有三个按预定规则排布的钻孔刀1521，攻丝刀组153具有三个同样排布的攻丝刀1531，因此能够在轮辐的b端面上同时车制出三个碟刹盘固定孔，进而同时在三个车制出的碟刹盘固定孔中同时车制出内螺纹，加工效率高，且能更好地保障最终产品的一致性。
66.此外，车铣机构14和钻孔攻丝机构15均设置在同一个移动平台16上，因此移动平台16平行于轮毂移动，即可切换使用两者之一；移动平台16朝向轮毂移动，即可带动两者之一对轮毂进行精加工，通过这样的设置，能够有效减少电机、气缸等驱动机构的数量，使得轮毂加工装置10的总体成本更低，也利于后期维护。
67.上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。
68.在上述实施例中，轮毂加工装置10用于对碟刹轮毂进行精加工，在替代方案中，相应调整刀具及加工程序后，轮毂加工装置10也可用于对其他类型的轮毂进行精加工，例如对鼓刹轮毂进行精加工。
69.在上述实施例中，轮毂固定机构12包括三个夹紧件122，能够夹紧轮辋的周缘，在替代方案中，也可以采用其他方式来固定轮毂，例如采用嵌合结构，嵌合入轮辐各辐条间的贯通孔中，从而将轮毂嵌合固定住并进行高速旋转，也能实现相应的技术效果。
70.在上述实施例中，钻孔攻丝机构15包括设置三个按预定规则排布的钻孔刀1521以及三个同样排布的攻丝刀1531，在替代方案中，根据实际所需的碟刹盘固定孔的数量及分布，钻孔攻丝机构15也可以包括更多个钻孔刀1521及同样排布的攻丝刀1531，也能实现相应的技术效果。
71.在上述实施例中，车铣机构14和钻孔攻丝机构15设置在同一个移动平台16上，由该移动平台16带动车铣机构14或钻孔攻丝机构15朝向轮毂移动进行相应的精加工，在替代方案中，根据实际所需要的加工精度，车铣机构14和钻孔攻丝机构15也可以分别采用不同的驱动机构，以实现更精准的加工效果。