數控（kòng）臥式車床自動化上下料及對刀係統的設計-螺紋加工機床網-數控（kòng）機（jī）床市場網

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數控臥式車床自動（dòng）化上下料及對刀係統的設計（jì）

2023-3-28 來源：力勁精密機械（昆山）有限（xiàn）公司作者：董鳳龍

摘要：針（zhēn）對數控臥式（shì）車床加工小型回轉體零件這一需求，設計了自動化上下料係統，並增加全自動對刀儀功能。介紹了自動化上下料及對刀係統（tǒng）的總體設計，分析了主要配置和（hé）技術難點。這一係統可以大大縮短小型回轉體零件的加工節拍，提高生產（chǎn）效率和經（jīng）濟效益，並保證產品的（de）一致性。

關鍵詞：車床自動化上下料對（duì）刀設計

１、設計背景

中國製造的核心是智能製造，機械製造業的發展趨勢是自動化（huà）技（jì）術，可以助推製造業效率的提升。而數控機床是（shì）製造業的工業母機，數控（kòng）機床自動化是智能製造（zào）發展趨勢中必不可少的一環，許多大中小微企業也越來（lái）越（yuè）重視。為加快實現（xiàn）智能工廠與數字化車（chē）間，資金雄厚的企業每（měi）年（nián）都會引入自動化生產（chǎn）線。小微企業由於資金（jīn）相對有限，對產品的淨利潤要求較高（gāo），對單機自動化（huà）需求也更為迫切。而零件的加工（gōng）節拍是所有企業都要麵對（duì）的問題，對於小型零部件（jiàn）的加工尤為重要，單品本身利潤就很低，如果沒有數量上的優勢，企業很難獲取利潤，在同行業競爭中也很難生存，由此筆者設計了一數控臥式車床自動（dòng）化上下料係統。

２、係統總體設計

基於數控臥式車床 LＴ－６型號，筆者設計了一套自動化上下（xià）料及（jí）對刀係統，實現單機（jī）自動化生產加（jiā）工，使零件加工能夠完成（chéng）上料、加工、下料的自動化生產過（guò）程，滿足客戶對生產的需求，提高加工效率。加工零件參數中，直徑為２５ｍｍ，長度為５０ｍｍ，材質為４５號鋼。

零件的（de）加工類型為外圓及鏜孔精加工。

數控臥式（shì）車床ＬＴ－６型號適合小型（xíng）回轉（zhuǎn）體零件加工，配置發那科（kē）係（xì）統，二軸聯動，半（bàn）閉環控製。該設備基本參數見表１。

表１數控臥式車床（chuáng）ＬＴ－６型號基本參（cān）數

基於產品零件及實（shí）際生產需求，確認設備結構布局，這一數控臥式車床自動化加工係統由數控（kòng）臥式車床、自動送料裝置、自動對（duì）刀儀裝置、自（zì）動接料（liào）裝置構成，如圖１所示，一次上料完成零件批量化（huà）生產。

▲圖１數（shù）控臥式車床自動化（huà）上下料及對刀係統

３、主要配置

（１）自動送料裝置。布置在數控車床左側，送料口回轉中心對準機床主軸通孔回轉中心（xīn），根據零件形狀，采用某廠家的一（yī）款自動（dòng）送料裝置。自動送料裝置參（cān）數中，棒材直徑為５～２６ｍｍ，棒材長度為３０００ｍｍ。

（２）自動對刀儀裝置。采用馬波斯全自動對刀儀，接觸（chù）式刀具（jù）測頭，對刀臂由電機驅動，可（kě）自動擺動到測量（liàng）位置，快速地確定（dìng）刀具的尺寸和位置。對（duì）刀（dāo）儀主（zhǔ）要（yào）參數中，重複定位精度（dù）為０．００５ｍｍ，對刀臂轉動時間為３ｓ，對刀臂擺動角度為９０°。裝置（zhì）由數控係統控製，節省了人工對刀的耗時，適用（yòng）於大批量生產和高水平自動化場合。自動對刀儀裝置布置於數控車床工作區域內（nèi），安裝在主軸箱體（tǐ）上，自動（dòng）對刀儀裝置安裝位置如圖２所示。

▲圖２自動對（duì）刀儀裝置（zhì）安裝（zhuāng）位（wèi）置

（３）自動接料裝置。該結構安裝在卡盤下方，由接料道、氣缸（gāng）、傳送帶、電機（jī）、出料道（dào）等（děng）組成。氣缸控製接料道左右移動，不接料（liào）時在左側位置，上方配有擋（dǎng）屑板，接料時移動到右側，將加工好的零件導入傳送帶上，氣缸雙向位置配（pèi）置有（yǒu）行程到位檢測裝置，傳送帶由電機控製轉動。自動接料裝置如圖３所示。

▲圖３自動接料裝置

４、係統循（xún）環動作

將一（yī）定數量的棒料放入自動送料裝置上，啟動加工程序，自動送料裝置將棒料推入機床（chuáng），通過中空油缸、中空拉杆、中（zhōng）空卡（kǎ）盤，直至刀盤上由切斷刀位完成定位，卡盤夾緊，刀塔加工，零件切斷時氣缸（gāng）帶動（dòng）接料道向右側移動，零件再經傳送帶至（zhì）出料口，氣缸複位，完成一次循環動（dòng）作，直至尾料被自動送料裝置抽回，然後進行下一根棒料的加工。

５、技術難點

技術難（nán）點主要集中在三個方麵。第一，棒料在（zài）送入機床內部時如何防止下沉。第二，在棒料（liào）高轉速下如何防止顫（chàn）動。第（dì）三，零件如何準確（què）落入（rù）接料道內。在（zài）實踐摸索過程（chéng）中（zhōng），隻要做好三（sān）個方麵的工作就（jiù）可以避免這些問題的發生（shēng）。第（dì）一，在油缸端及卡盤端或拉杆（gǎn）內安裝（zhuāng）襯套，可以有效防止棒（bàng）料下沉，能有效從卡盤（pán）內孔中伸出。第二，防止顫動需要控製好送料裝置的（de）回轉中心與主軸回轉中（zhōng）心在一條直線上，盡量保證其同（tóng）軸度。第三，當工件在切斷時（shí），影響下落（luò）位（wèi）置的因素主（zhǔ）要有主軸旋轉時零件所產生的離心力，以及零件切斷時所承受的切削力，在切斷加工時可以調整適（shì）當的加工參數，如主（zhǔ）軸轉速、進給量、吃刀量等，然後再控製好切削液流出（chū）刀盤的流量大小，這樣就（jiù）可以抵消大部分的離心力和切削力，使零件能夠準確落入接料道內。

６、實物（wù）樣機

為驗證該自動化上下料及對刀（dāo）係統（tǒng）是否滿（mǎn）足使（shǐ）用要求（qiú），最終製作實物樣機，如圖４所示

▲圖４自動（dòng）化上下料及（jí）對刀係統實物樣機

對棒料進行循環加工，批量加工，動作順暢，穩定性良好，可以有效實現單機自動化生產。

７、結束語

所設計（jì）的自動化上下（xià）料及對刀（dāo）係統原理清晰，動作合理，性能穩定，可以實現小型回轉體（tǐ）零件批（pī）量自動化加工。這一係統（tǒng）能夠使企業（yè）提高產量，提高效益，減少工人作業強度，並且可以為同類型數控臥式車床（chuáng）自（zì）動化設計提供（gòng）借鑒（jiàn）。

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