[发明专利]数控四轴活塞外径精加工机

说明书

技术领域  本发明涉及一种活塞组合加工机床，具体涉及一种数控四轴活塞外径精加工机。

背景技术  现有的活塞外轮廓需要在两台机床上分别加工完成，一台机床加工活塞外径的曲面，另一台 机床加工活塞沟槽和头部的倒角。机床加工由油缸推动进给，加工精度低，并且活塞要在不同的机床上进 行装夹，每次装夹都会产生装夹定位误差，采用油缸压紧，难以调整压力大小，容易产生变形，就导致活 塞加工精度降低，同时由于需要两次加工，活塞外轮廓的加工效率比较低。

发明内容  本发明的目的是提供一种加工精度高、效率高的数控四轴活塞外径精加工机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：数控四轴活塞外径精加工机包括机床身和安装在机床身 四轴方向、两两相对的精密主轴和伺服顶针套系统、伺服仿型车单元和双层伺服反刀单元，精密主轴连接 动力机构，精密主轴上设有治具，靠模固定在治具上，活塞毛坯套设在治具的动力输出端，由伺服顶针套 系统的顶针套压紧，压紧的压力由数控系统设定，伺服仿型车单元和双层伺服反刀单元上固定有刀具，伺 服仿型车单元的刀具延主轴轴向进给，刀具顶在靠模上。

上述的伺服顶针套系统、伺服仿型车单元的进给机构是伺服控制系统的滚珠丝杆传动机构。

上述的伺服仿型车单元设有微调刀架固定刀具。

上述的双层伺服反刀单元的进给机构是两套独立、垂直交叉的伺服控制系统的滚珠丝杆传动机构。

上述的双层伺服反刀单元固定有两把以上刀具。

上述的伺服顶针套系统包括伺服电机，滚珠丝杠通过弹性连接器与伺服电机连接，导向套筒机构套设 在滚珠丝杠的输出端，导向套筒机构前端设有顶针。

上述的靠模外轮廓形状为活塞毛坯加工完成的形状，即是活塞毛坯加工成型的模型。

本发明采用以上技术方案，利用治具和顶针套系统顶针套在数控设定下压紧固定活塞毛坯，并采用伺 服仿型车单元上刀具压紧靠模的方式，为双层伺服反刀单元的刀具提供精确的刀具加工进给量，确保活塞 外轮廓尺寸的加工精度。这样只需要对活塞毛坯一次装夹，就可以同时对活塞外径、活塞沟槽和端面的外 倒角进行就加工，操作调节方便，提高了加工精度及加工效率。

附图说明  现结合附图对本发明做进一步详述：

图1是本发明数控四轴活塞外径精加工机截去伺服仿型车单元的结构示意图；

图2是本发明数控四轴活塞外径精加工机截去双层伺服反刀单元的结构示意图；

图3是本发明数控四轴活塞外径精加工机的伺服仿型车系统的结构示意图；

图4是本发明数控四轴活塞外径精加工机的伺服顶针套系统的结构示意图。

具体实施方式  请参照图1、2、3或4所示，本发明包括机床身1和安装在机床身四轴方向、两两相对 的精密主轴2和伺服顶针套系统3、伺服仿型车单元4和双层伺服反刀单元5。伺服顶针套系统3、伺服仿 型车单元4的进给机构是伺服控制系统的滚珠丝杆传动机构，伺服顶针套系统3包括伺服电机31，滚珠丝 杠33通过弹性连接器32与伺服电机31连接，导向套筒机构34套设在滚珠丝杠33的输出端，导向套筒 机构34前端设有顶针35。双层伺服反刀单元5的进给机构是两套独立、垂直交叉的伺服控制系统的滚珠 丝杆传动机构。精密主轴1连接动力机构6，精密主轴1上设有治具7，靠模8固定在治具7上，靠模8 外轮廓形状为活塞毛坯9加工完成的形状，即是活塞毛坯9加工成型的模型，活塞毛坯9套设在治具7的 动力输出端，由伺服顶针套系统3的顶针35套压紧，压紧的压力可以由数控系统设定，伺服仿型车单元4 和双层伺服反刀单元5上固定有刀具41、51，伺服仿型车单元4的刀具延主轴轴向进给，刀具顶在靠模上， 双层伺服反刀单元5固定有两把以上刀具51，伺服仿型车单元4设有微调刀架42来固定刀具41，微调刀 架42可以微调刀具的进给深浅，确保双层伺服反刀单元5刀具51的进给量，保证被加工活塞的外轮廓加 工精度。

当加工活塞毛坯9时，根据被加工活塞产品的尺寸，在数控四轴活塞外径精加工机的数控系统上输入 的加工参数，通过数控系统的运算控制，控制伺服控制顶针套系统3精密步进的压紧待加工的活塞毛坯9 的压力，使活塞毛坯9不会因压得太紧而变形。待活塞毛坯9压紧定位后，再按下加工按钮，数控系统控 制伺服仿型车系统4进给，伺服仿型车系统4的刀具41顶紧靠模，让刀具按靠模的轴向曲面进给，双层 伺服反刀单元5上的刀具51相对进给，来加工活塞外径、活塞沟槽和端面的外倒角等。活塞外径加工完 毕后，气缸缩回使刀具41脱离靠模、双层伺服反刀单元5上的刀具51离开活塞工件，同时数控系统再控 制伺服仿型车系统4快速退回。