一種碾米砂輥外圓、螺旋槽兩用數(shù)控加工機床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的新型機械領(lǐng)域，特別是涉及一種碾米砂輥外圓和螺旋槽兩用數(shù)控加工的機床。
【背景技術(shù)】
[0002]碾米砂輥是糧食機械大米加工機器設(shè)備中的一個核心零部件，它的制作工藝過程比較復(fù)雜，工序多、技術(shù)難度也較高。碾米砂輥在制作過程中其外形尺寸要達到符合本身設(shè)計圖紙的要求，必須由碾米砂輥專用機床加工來完成。碾米砂輥的加工工序大體分為外圓加工、端面加工、螺旋槽加工和鉆孔加工，碾米砂輥的外圓加工必須保證外圓尺寸及圓柱度、直線度、同軸度的要求；端面加工保證長度尺寸及平行度、垂直度的要求；螺旋槽加工保證螺旋槽的導(dǎo)程、旋向、槽形角度、寬度和深度的要求；鉆孔加工保證噴風孔大小、數(shù)量、分布位置的要求。目前這些加工工序是通過不同的加工設(shè)備，不同的刀具，不同的順序來獨立完成的。
[0003]現(xiàn)有專利技術(shù)文件⑴公開號為CN203426451U，公開日為2014年2月12日的中國專利一種新型外圓加工機床，主要公開的是有關(guān)碾米砂棍的外圓加工的機床；現(xiàn)有專利技術(shù)文件(2)公開號為CN202239836U，公開日為2012年5月30日的中國專利一種新型螺旋槽加工機床，現(xiàn)有專利技術(shù)文件(3)公開號為CN2328470Y，公開日為1999年7月14日公開的中國專利大導(dǎo)程螺旋槽加工機床，均是公開的有關(guān)砂輥表面螺旋槽加工的機床。
[0004]以上這些現(xiàn)有的專利技術(shù)都是把外圓和螺旋槽獨立分開來加工，在不同的設(shè)備上進行加工，而且都是人工控制，存在以下缺陷:其一，因為涉及到兩個單獨的工序，所以需要兩臺設(shè)備，比較占用空間，每臺設(shè)備至少有一個人控制，兩臺設(shè)備就至少需要兩個工人，浪費了大量的人力，而且兩臺設(shè)備在工作中都工件都需要人工搬運，搬運次數(shù)也比較多，工人的勞動強度大，大大浪費了勞力，生產(chǎn)成本高，加工效率低。其二，產(chǎn)品的加工質(zhì)量不好保證，因為兩道工序，使用兩臺設(shè)備及人員加工，前后使用了二次工件的定位、裝夾，基準發(fā)生了移動和變化，加工后的尺寸和精度不易保證；又因為碾米砂輥大多都是分二節(jié)或二節(jié)以上組成一組，有的直徑超過400mm，有10節(jié)以上，總長超過1000mm，現(xiàn)有設(shè)備一般是加工外圓時采用刀碗刀具，分單節(jié)在外圓機床上加工，因此就避免不了同一組砂輥，加工后的尺寸每節(jié)都不一致，但砂輥組裝在米機里是通過一根軸連在一起的，尺寸不一致便會出現(xiàn)不同程度的倒坎，而且下道工序加工螺旋槽時，很難保證槽形尺寸，及槽寬、槽深均勻一致，再加上現(xiàn)有刀碗刀具的直徑大約100mm，是由碳鋼材料壓制而成的薄片碗形，脆性重，耐磨性極差，一個刀碗只能加工I至2組砂輥，加工過程中它在不停的磨損，刀碗尺寸在不停的變小，加工出來的砂輥表面尺寸很不規(guī)則，加工精度很差。其三現(xiàn)有的碾米砂輥加工機床一般都是人工操作，手動控制，加工誤差較大，難以達到理想的尺寸和精度要求，嚴重地影響了米機的使用性能和大米的加工質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種碾米砂輥外圓、螺旋槽兩用數(shù)控加工機床，把原有的外圓加工機床和螺旋槽加工機床性能合二為一，既能加工砂輥外圓，還能加工砂輥表面螺旋槽，把二道工序合成一道工序，并把原有普通的人工手動控制，改為電氣自動控制，大大提高了工作效率。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案:所述一種碾米砂輥外圓、螺旋槽兩用數(shù)控加工機床，包括機座、設(shè)置在機座上的主軸箱部件、尾座部件、刀架部件和進給部件，其特征在于:所述主軸箱部件包括主軸伺服電機、主軸箱體、主軸和連接主軸伺服電機與主軸的傳動機構(gòu),主軸箱體設(shè)置在機座的一端，尾座部件設(shè)置在主軸的另一端，主軸箱體、主軸和尾座部件設(shè)置在同一直線上；所述刀架部件由砂輥外圓加工刀架和砂輥螺旋槽加工刀架組成，所述進給部件由橫向進給軌道、滑臺和兩縱向進給軌道組成，橫向進給軌道橫向設(shè)置于機座上，并與主軸箱體、主軸和尾座部件所在的直線平行，滑臺與橫向進給軌道滑動連接，并在橫向進給軌道上左右滑動，兩縱向進給軌道平行設(shè)置在滑臺上，且與橫向進給軌道垂直；所述砂輥外圓加工刀架和砂輥螺旋槽加工刀架分別設(shè)置兩縱向進給軌道上，并在兩縱向進給軌道上前后移動。
[0007]本發(fā)明進一步的技術(shù)方案:該加工機床還包括電氣控制箱，在橫向進給軌道和兩縱向進給軌道的軌道兩端分別設(shè)有位置回零開關(guān)和最大位置行程開關(guān)，在主軸的末端設(shè)有接近開關(guān)，橫向進給軌道、兩縱向進給軌道上的位置回零開關(guān)和最大位置行程開關(guān)以及主軸末端的接近開關(guān)信號輸出端分別與電氣控制箱的信號輸入端連接，電氣控制箱的信號輸出端分別與橫向進給伺服電機、縱向進給伺服電機和主軸伺服電機的信號輸出端連接。
[0008]本發(fā)明進一步的技術(shù)方案:所述砂輥外圓加工刀架和砂輥螺旋槽加工刀架均包括刀架底板、刀架立板、刀盤軸、刀盤控制電機和三角皮帶輪傳動機構(gòu)，所述刀架立板垂直于刀架底板后側(cè)，并與刀架底板形成側(cè)面為L型的支撐架，在刀架立板的前后側(cè)對稱設(shè)有前、后升降板，在刀架立板內(nèi)豎向設(shè)有升降絲桿，在刀架立板的前后板面對應(yīng)升降絲桿的位置對稱開設(shè)有豎向滑槽，在升降絲桿上套設(shè)有升降螺母，升降螺母的前后側(cè)設(shè)有連接軸，且前、后側(cè)的連接軸穿過對應(yīng)的豎向滑槽分別與前、后升降板連接；所述刀盤軸通過刀盤軸座與后升降板連接，刀盤控制電機通過電機座板與前升降板連接，刀盤控制電機的動力輸出端通過三角皮帶輪傳動機構(gòu)與刀盤軸的控制端傳動連接；在砂輥外圓加工刀架和砂輥螺旋槽加工刀架的刀盤軸的另一端分別設(shè)有外圓加工刀盤和螺旋槽加工刀盤。
[0009]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述工件主軸的長度為1-1.5m,主軸伺服電機驅(qū)動的主軸轉(zhuǎn)速為0-300轉(zhuǎn)/分；所述傳動機構(gòu)包括主軸減速機和同步齒形帶，主軸伺服電機通過主軸減速機和同步齒形帶與主軸傳動連接。
[0010]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述尾座部件由頂針座、頂針座導(dǎo)軌、尾座控制電機和皮帶輪傳動機構(gòu)組成，頂針座通過絲杠與頂針座導(dǎo)軌連接，尾座控制電機通過皮帶輪傳動機構(gòu)與連接頂針座和頂針座導(dǎo)軌的絲杠連接，并控制頂針座在頂針座導(dǎo)軌上左右移動；所述尾座控制電機的控制端與電氣控制箱的信號輸出端連接。
[0011]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述滑臺和兩個加工刀架分別通過滾珠絲杠副與橫向進給軌道和兩縱向進給軌道連接，在橫向進給軌道的一端設(shè)有橫向進給伺服電機，橫向進給伺服電機通過減速機和聯(lián)軸器與設(shè)置在橫向進給軌道內(nèi)的橫向進給絲杠連接，滑臺與橫向進給絲杠的配套螺母連接；在兩縱向進給軌道的一端分別設(shè)有縱向進給伺服電機，每個縱向進給伺服電機通過減速機和聯(lián)軸器與設(shè)置在每個縱向進給軌道內(nèi)的縱向進給絲杠連接，砂輥外圓加工刀架和砂輥螺旋槽加工刀架分別與兩個縱向進給絲杠的配套螺母連接；所述電氣控制箱的信號輸出端分別與橫向進給伺服電機和兩個縱向伺服電機的控制端連接。
[0012]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述電機座板和刀盤軸座分別通過四個T型螺釘固定在前、后升降板上，并在松開四個T型螺釘時電機座板和刀盤軸座分別沿著前、后升降板轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)刀盤和刀盤控制電機豎直方向的角度；所述刀架立板通過底板與刀架底板連接，在刀架立板的底板中心位置設(shè)有定位轉(zhuǎn)軸，刀架立板的底板通過定位轉(zhuǎn)軸與刀架底板連接，在刀架立板的底板四個角部也設(shè)有T型螺釘，并通過四個T型螺釘與刀架底板鎖緊，在四個T型螺釘松開狀態(tài)下刀架立板可沿著定位轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)刀架體在水平方向的角度。
[0013]本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案:所述升降絲桿的設(shè)置在在刀架立板的豎向中軸線上，豎向滑槽對應(yīng)開設(shè)在刀架立板的豎向中軸線上，在刀架立板靠近兩邊的位置分別豎向開設(shè)有條形螺孔，在前、后升降板的四角對應(yīng)條形螺孔的位置設(shè)有緊固螺栓，并通過緊固螺栓將前、后升降板與刀架立板鎖緊。
[0014]本發(fā)明進一步的技術(shù)方案為:所述外圓加工刀盤由外圓加工盤體和呈環(huán)形等距分布在外圓加工盤體邊緣的多個瓦形刀頭組成，每兩個瓦形刀頭之間的間距為5?1mm ;所述螺旋槽加工刀盤由螺旋槽加工盤體和呈環(huán)形等距分布在螺旋槽加工盤體邊緣的L型刀頭組成，每兩個L型刀頭之間的間距為8-12mm ;所述瓦形刀頭和L型刀頭由金剛石材料制成。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016](I)本發(fā)明將主軸箱部件中主軸是由主軸伺服電機經(jīng)主軸減速機和同步齒形帶傳動給主軸，通過主軸伺服電機的無級變速調(diào)節(jié)主軸工件轉(zhuǎn)速，其轉(zhuǎn)速范圍可以達到0-300轉(zhuǎn)/分，既可以滿足砂輥外圓加工的轉(zhuǎn)速100?300轉(zhuǎn)/分，可以滿足砂輥螺旋槽加工的轉(zhuǎn)速3?5轉(zhuǎn)/分，克服了現(xiàn)有的砂輥外圓加工機床和砂輥螺旋槽加工機床在加工轉(zhuǎn)速上無法統(tǒng)一的缺陷；
[0017](2)本發(fā)明將工作滑臺上的單列縱向?qū)к壴黾訛殡p列并排的縱向?qū)к?，兩個導(dǎo)軌上分別安裝外圓加工刀架和螺旋槽加工刀架，分別用于加工砂輥外圓和螺旋槽，把二道工序合成一道工序，其加工順序由“外圓一端面一螺旋槽”改為“端面一外圓和螺旋槽