[发明专利]一种差速器壳体全自动控制加工系统及其工艺

权利要求书

1.一种差速器壳体全自动控制加工系统，其特征在于，包括数控车床、四轴加工中心、一步夹具、二步夹具、三步夹具、机械手、视觉系统和加工刀具，所述加工中心包括PLC控制器，所述四轴加工中心的第四轴(16)连接有一对端板，两个端板上设有底板(15)，所述底板(15)上设有二步夹具和三步夹具，所述一步夹具在PLC控制器的控制下完成对工件(3)的夹紧之后通过数控车床和加工刀具对工件(3)进行加工，所述二步夹具和三步夹具在PLC控制器的控制下完成对工件(3)的夹紧之后通过加工中心和加工刀具对工件(3)进行加工，机械手在PLC控制器的控制下完成对工件(3)的移动和抓取，所述视觉系统在PLC控制器的控制下监控整个加工系统。

2.根据权利要求1所述的一种差速器壳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述一步夹具包括液压三爪卡盘(4)、顶尖(2)和PLC控制器控制的液压油缸(1)，所述液压三爪卡盘(4)夹住工件(3)一端的轴承处，所述顶尖(2)通过液压油缸(1)顶住工件(3)另一端的内孔(27)，所述顶尖(2)和液压油缸(1)的输出端相连接。

3.根据权利要求2所述的一种差速器壳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述二步夹具包括设在底板(15)上的定位孔(10)、定位孔(10)内的弹性夹套(11)以及控制弹性夹套(11)加紧和放松的调节组件，所述弹性夹套(11)套在工件(3)的法兰处止口。

4.根据权利要求3所述的一种差速器壳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述三步夹具包括弹性夹紧套(7)、定位套(13)以及相对设置的缸座A(6)和缸座B(12)，所述弹性夹紧套(7)套在靠近法兰的轴承处，所述定位套(13)顶住工件(3)远离法兰的一端，所述缸座A(6)上设有PLC控制器控制的油缸A(5)和定位销(14)，所述油缸A(5)的输出端和弹性夹紧套(7)相连接，所述定位销(14)和工件(3)的法兰孔(25)相配合，所述缸座B(12)上设有PLC控制器控制的油缸B(8)，所述油缸B(8)的输出端和定位套(13)相连接。

5.根据权利要求3所述的一种差速器壳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述调节组件包括设在底板(15)上的PLC控制器控制的油缸C(9)、铰链座(19)和压板，所述压板包括连接杆(18)和U形板(17)，所述连接杆(18)和U形板(17)底部相连接，所述连接杆(18)一端和油缸C(9)的端部相铰接，另一端和铰链座(19)相铰接，所述U形板(17)的两个端部分别设有一个压钉，所述压钉和弹性夹套(11)相接触。

6.根据权利要求1所述的一种差速器壳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述加工刀具包括端面(21)刀、孔镗刀(30)、加工内孔(27)的粗镗刀(31)、锪面倒角刀(32)、加工端面(21)的锪平倒角刀A(33)、加工法兰孔(25)的钻头(34)、加工法兰面的锪平倒角刀B(35)、加工内球面(24)的圆弧铣刀(36)和外圆刀(37)。

7.根据权利要求4所述的一种差速器壳体全自动控制加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过液压三爪卡盘(4)夹住工件(3)一端的轴承处，用液压油缸(1)驱动顶尖(2)顶住工件(3)另一端的内孔(27)，液压三爪卡盘(4)带动工件(3)旋转，通过加工刀具加工靠近工件(3)的法兰的止口、工件(3)的法兰的外圆和端面(21)以及粗车工件(3)远离法兰的一端；

(2)通过弹性夹套(11)夹住工件(3)的法兰处止口，用调节组件控制弹性夹套(11)夹紧工件(3)，通过加工刀具加工工件(3)两端的轴承处、内部的台阶孔、法兰孔(25)和沉台；

(3)在油缸A(5)的驱动下，弹性夹紧套(7)夹住工件(3)靠近法兰的轴承处，用定位销(14)卡住工件(3)的法兰孔(25)，在油缸B(8)的驱动下，定位套(13)顶住工件(3)远离法兰的一端，通过加工刀具加工工件(3)的内球面(24)和十字销孔；

在上述加工过程中，工件(3)的抓取和移动通过机械手来完成，机械手、液压油缸(1)、油缸A(5)和油缸B(8)的动作通过PLC控制器来控制，视觉系统判断工件(3)是否装夹到位、加工刀具是否正常和工件(3)支撑面是否清洁。