本實用新型涉及換向器機械加工領域，尤其涉及一種車銑一體加工裝置。

背景技術：

換向器俗稱整流子，是直流電機、交流串激電動機上作為電流換向，為了能夠讓電機持續(xù)轉(zhuǎn)動下去的一個部件。其根據(jù)制造方法主要分為插片式換向器和銅卷式換向器，其中銅卷式換向器一般采用由銅質(zhì)板材沖切、折彎后形成銅殼，清洗后將之與絕緣基體注塑成型，接著車削、銑槽形成單個的換向片，最后經(jīng)過彎鉤制成。

目前，對換向器的車削、銑槽一般先在車床上進行車削加工，然后再銑床上進行銑槽加工，需要多次裝夾以及在不同功能的機床上分工序來進行，造成加工效率低、易形成累積公差的影響；除此之外，在車床和銑床的裝夾中還需要人為的參與，從而帶來了加工效率低、精度低的技術缺陷。因此如何簡化加工程序以提高加工效率以及精度成為了現(xiàn)如今亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

為此，本實用新型要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的換向器車銑加工需要由車床和銑床分別來完成，易造成加工效率低、精度低的技術缺陷，從而提供一種加工效率高、精度高的車銑一體加工裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種車銑一體加工裝置，安裝在機床上，包括：加工主軸，設置在機床并與一旋轉(zhuǎn)電機相連，以放置待加工工件；刀架平臺，包括相互垂直設置的水平支架和豎直支架，水平支架和豎直支架在水平方向上固定，豎直支架上間隔設置有車刀和銑刀，加工主軸上的待加工工件與豎直支架可以相對移動；驅(qū)動裝置，包括驅(qū)動水平支架沿水平方向移動的水平驅(qū)動裝置和驅(qū)動豎直支架沿豎直方向移動的豎直驅(qū)動裝置。

作為優(yōu)選，加工主軸呈豎直放置，車刀和銑刀沿水平方向間隔設置在豎直支架上，待加工工件在對應車刀的加工位置和對應銑刀的加工位置之間來回改變。

作為優(yōu)選，待加工工件豎直放置在加工主軸的頂部，加工主軸的底部固定連接有一從動輪；旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸的末端固定連接有一主動輪，主動輪與從動輪之間通過一傳動帶配合傳動。

作為優(yōu)選，水平支架的底部沿車刀和銑刀的連線方向上設置有至少一水平導軌，機床上相對于水平導軌設置有至少一水平滑塊，水平驅(qū)動裝置驅(qū)動水平滑塊在水平導軌中滑動。

作為優(yōu)選，加工主軸呈水平放置，車刀和銑刀沿豎直方向間隔設置在豎直支架上，待加工工件在對應車刀的加工位置和對應銑刀的加工位置之間來回改變。

作為優(yōu)選，待加工工件水平放置在加工主軸的前端，加工主軸的末端與旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸固定連接。

作為優(yōu)選，豎直支架上固定安裝有一豎直滑塊，豎直驅(qū)動裝置為一伺服電機，伺服電機輸出軸的末端固定連接有一豎直設置的滾珠絲杠，豎直滑塊螺紋連接在滾珠絲杠上。

作為優(yōu)選，銑刀的加工軌跡呈“口”字型。

作為優(yōu)選，還包括對加工主軸進行裝料和卸料的機械手以及對加工主軸上的待加工工件進行壓緊的頂料氣缸，頂料氣缸固定安裝在水平支架上，頂料氣缸的輸出軸位于加工主軸的上方。

作為優(yōu)選，還包括將加工主軸上的待加工工件提起的卸料氣缸，卸料氣缸安裝在水平支架上，卸料氣缸的輸出軸位于加工主軸的上方。

本實用新型提供的車銑一體加工裝置，通過將加工主軸與旋轉(zhuǎn)電機相連，進而實現(xiàn)了加工主軸的轉(zhuǎn)動；然后通過在刀架平臺上設置在水平方向上固定的水平支架和豎直支架，加工主軸上的待加工工件與豎直支架發(fā)生相對移動，進而實現(xiàn)了安裝在加工主軸上的待加工工件在對應車刀的加工位置和對應銑刀的加工位置上的來回改變；同時，通過水平驅(qū)動裝置驅(qū)動水平支架沿水平方向移動，豎直驅(qū)動裝置驅(qū)動豎直支架沿豎直方向移動，使得安裝在豎直支架上的車刀和銑刀共用了同一驅(qū)動裝置，簡化了結(jié)構(gòu)，省略了待加工工件在車床和銑床之間傳遞的工序，避免了人為操作，從而大大提高了加工的效率和加工的精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式的技術方案，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對實用新型作進一步詳細說明。

圖1為本實用新型車銑一體加工裝置的立體圖；

圖2為圖1所示車銑一體加工裝置的銑刀對待加工工件進行加工的示意圖；

圖3為圖2所示車銑一體加工裝置的銑刀的加工軌跡圖。

圖中各附圖標記說明如下：

1-加工主軸；2-旋轉(zhuǎn)電機；31-水平支架；32-豎直支架；

33-車刀；34-銑刀；41-水平驅(qū)動裝置；42-豎直驅(qū)動裝置；

5-從動輪；6-主動輪；7-傳動帶；8-頂料氣缸；9-卸料氣缸。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“豎直”、“水平”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

此外，下面所描述的本實用新型不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

實施例1

如圖1所示的車銑一體加工裝置的一種具體實施方式，安裝在機床上，該車銑一體加工裝置包括加工主軸1、刀架平臺(圖中未標示)和驅(qū)動裝置 (圖中未標示)，其中，加工主軸1設置在機床并與一旋轉(zhuǎn)電機2相連，以放置待加工工件(圖中未標示)；刀架平臺包括相互垂直設置的水平支架31 和豎直支架32，水平支架31和豎直支架32在水平方向上固定，豎直支架 32上間隔設置有車刀33和銑刀34，加工主軸1上的待加工工件與豎直支架32可以相對移動；驅(qū)動裝置包括驅(qū)動水平支架31沿水平方向移動的水平驅(qū)動裝置41和驅(qū)動豎直支架32沿豎直方向移動的豎直驅(qū)動裝置42。

上述車銑一體加工裝置，通過將加工主軸1與旋轉(zhuǎn)電機2相連，進而實現(xiàn)了加工主軸1的轉(zhuǎn)動；然后通過在刀架平臺上設置在水平方向上固定的水平支架31和豎直支架32，加工主軸1上的待加工工件與豎直支架32 發(fā)生相對移動，進而實現(xiàn)了安裝在加工主軸1上的待加工工件在對應車刀 33的加工位置和對應銑刀34的加工位置上的來回改變；同時，通過水平驅(qū)動裝置41驅(qū)動水平支架31沿水平移動，豎直驅(qū)動裝置42驅(qū)動豎直支架32 沿豎直方向移動，使得安裝在豎直支架32上的車刀33和銑刀34共用了同一驅(qū)動裝置，簡化了結(jié)構(gòu)，省略了待加工工件在車床和銑床之間傳遞的工序，避免了人為操作，從而大大提高了加工的效率和加工的精度。

具體的，加工主軸1呈豎直放置，待加工工件豎直放置在加工主軸1 的頂部，加工主軸1的底部固定連接有一從動輪5；旋轉(zhuǎn)電機2的輸出軸的末端固定連接有一主動輪6，主動輪6與從動輪5之間通過一傳動帶7配合傳動，進而通過旋轉(zhuǎn)電機2輸出軸的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)了安裝在加工主軸1上的待加工工件的轉(zhuǎn)動。

同時，車刀33和銑刀34沿水平方向間隔設置在豎直支架32上，水平支架31的底部沿車刀33和銑刀34的連線方向上設置有至少一水平導軌 311，機床上相對于水平導軌311設置有至少一水平滑塊(圖未示)，水平驅(qū)動裝置41驅(qū)動水平滑塊在水平導軌311中滑動，進而使得豎直支架32 沿車刀33和銑刀34的連線方向移動，待加工工件與豎直支架32發(fā)生相對移動，以使待加工工件在對應車刀33的加工位置和對應銑刀34的加工位置之間的來回改變。除此之外，還可以采用豎直支架32在水平面上不動，待加工工件沿車刀33和銑刀34的連線方向移動的方式，使得待加工工件與豎直支架32發(fā)生相對移動，以使待加工工件在對應車刀33的加工位置和對應銑刀34的加工位置之間來回改變；當然還可以采用加工主軸1和豎直支架32都移動的方式，具體不再加以贅述。

當待加工工件放置在加工主軸1上后，水平驅(qū)動裝置41驅(qū)動水平滑塊在水平導軌311中滑動，以使水平支架31沿導軌方向移動，同時配合豎直驅(qū)動裝置42使得豎直支架32沿豎直方向移動，使得加工主軸1位于對應車刀33的加工位置。此時，旋轉(zhuǎn)電機2帶動加工主軸1旋轉(zhuǎn)，車刀33通過水平驅(qū)動裝置41沿進給方向加工進給以對待加工工件車削。

車削加工完成后，水平驅(qū)動裝置41驅(qū)動水平支架31移動以完成退刀，并同時配合豎直驅(qū)動裝置42移動豎直支架32，使得加工主軸1位于對應銑刀34的加工位置。此時，銑刀34對加工主軸1上的待加工工件進行銑槽，在銑槽的過程中，為了減少毛刺的產(chǎn)生并提高銑刀34的壽命，如圖2和圖 3所示，銑刀34的加工軌跡呈“口”字型，即驅(qū)動裝置驅(qū)動安裝在豎直支架32上的銑刀34沿“口”字型軌跡來回銑槽。每完成一次銑槽后，旋轉(zhuǎn)電機2帶動加工主軸1分度旋轉(zhuǎn)以進行下一開槽位置的銑槽工作。

銑槽完成后，水平驅(qū)動裝置41和豎直驅(qū)動裝置42驅(qū)動豎直支架32回到初始位置，以等待對下一待加工工件進行加工工作。

需要說明的是，本實施方式中采用的是先車削后銑槽的步驟來進行，在加工的過程中還可以采用先銑槽后車削的方式來進行。

作為變形的實施方式，加工主軸1呈水平放置，待加工工件水平放置在加工主軸1的前端，加工主軸1的末端與旋轉(zhuǎn)電機2的輸出軸固定連接。車刀33和銑刀34沿豎直方向間隔設置在豎直支架32上，豎直支架32上固定安裝有一豎直滑塊，豎直驅(qū)動裝置42為一伺服電機，伺服電機輸出軸的末端固定連接有一豎直設置的滾珠絲杠，豎直滑塊螺紋連接在滾珠絲杠上。進而通過伺服電機輸出軸旋轉(zhuǎn)，以帶動豎直滑塊在滾珠絲杠來滑動，使得豎直支架32在豎直方向上移動，然后配合水平驅(qū)動裝置41對水平支架31在水平位置上的改變，從而使得安裝在加工主軸1上的待加工工件在對應車刀33的加工位置和對應銑刀34的加工位置之間來回改變。同樣的，豎直支架32和加工主軸之間的相對移動還可以采用豎直支架32不動，加工主軸1沿車刀33和銑刀34的連線方向移動的方式；也可以采用豎直支架32和加工主軸1都移動的方式，具體不再加以贅述。

為了實現(xiàn)對加工主軸1上的待加工工件的上料和卸料，該車銑一體加工裝置還包括對加工主軸1進行裝料和卸料的機械手(圖未示)、對加工主軸1上的待加工工件進行壓緊的頂料氣缸8以及將加工主軸1上的待加工工件提起的卸料氣缸9，其中，頂料氣缸8固定安裝在水平支架31上，頂料氣缸8的輸出軸位于加工主軸1的上方；卸料氣缸9安裝在水平支架31 上，卸料氣缸9的輸出軸位于加工主軸1的上方。進而通過機械手將待加工工件放置在加工主軸1上，然后頂料氣缸8工作并向下移動，以使加工主軸1上的待加工工件壓緊到位并進行加工；加工完成后，卸料氣缸9動作并將物料提起，由機械手卸料并繼續(xù)放置物料以進行下一個加工周期動作。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。