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立方體工件六個表面全自動切削加工中心的設計
閱讀：116 發布時間：2020-8-12文章預覽：
對于像無機保溫絕熱材料等多孔、較脆的立方體工件六個表面（上下、左右和前后）的切削加工，現有的加工工序一般將工件放在手推小車上，向前推動小車，高速轉動的鋸片銑刀就會切去工件兩側多余的材料，手動轉動工件90。后，切削其余兩側面，加工完四個側面后，將工件平放，推動小車前進，分別加工上下兩個表面。為了確保所需面足夠平整，后還要用滾刀銑削加工表面，每道工序只能加工一個或者兩個表面，各工序間都需要人工手動參與操作，危險系數大、勞動強度高、效率低下，工件精度很難保證，并且防塵效果差、環境污染嚴重、噪聲危害
為此，設計采用專業流水線工序，工件的夾持、運送和翻轉均實現了全自動控制，使用工作范圍增大，生產效率顯著提高，整個加工過程更加安全、可
1設計方案
1.1整體方案設計
立方體工件六個表面全自動切削加工中心的整體結構主要由傳送機構、切削機構、翻轉機構和夾持機構等構成（如圖1所示）
按照流水線前后順序，依次裝備上游切削裝置、翻轉裝置和下游切削裝置。上游切削裝置及下游切削裝置分別包括用于夾緊立方體工件的切削夾持機構、用于切削立方體工件上表面及兩個側面的切削機構；工件經過上游切削裝置切削上表面及兩個側面后，經翻轉裝置翻轉以0°,輸送至下游切削裝置，切削下表面及兩剩余側面。
上游切削裝置與下游切削裝置呈垂直分布，其切削機構包括用于銑削工件上表面的銑削裝置以及鋸削工件兩側面的鋸削裝置。上游切削裝置及下游切削裝置的機架底部兩側設有排料裝置，可以及時方便地運送切削廢料，避免堆積形成二次污染。
翻轉夾持機構包括用于夾持工件的左夾持板及右夾持板,分別固定連接于移動軸和主動轉軸之一上，其板面平行設置[74 .移動軸與主動轉軸采用同軸設置，移動軸相對主動轉軸可軸向移動而不相互轉動的導向鍵槽連接;工件夾緊機構，包括主動絲杠、主動絲杠與移動軸和主動轉軸平行設置;連接板與主動絲杠配合的螺母固定連接,與移動軸軸承連接；主動絲杠轉動帶動固定連接于螺母上的連接板移動，帶動移動軸軸向移動，固定連接于移動軸上的左夾持板、右夾持板隨之移動，兩夾持板之間的距離變化實現工件的放松或夾緊。
翻轉機構包括主動轉軸和移動軸，主動轉軸連接電機帶動移動軸轉動，帶動連接于主動轉軸以及移動軸上的左夾持板與右夾持板隨之轉動，實現翻轉。
1.2工作流程設計
工件隨傳送機構前進，通過檢測裝置檢測到工件，電動機通過鏈傳動帶動小車前行,進入夾持裝置，沿軌道方向自動夾緊，這樣不影響兩側面的加工。通過帶傳動帶動盤銑刀粗銑工件的上表面，小車繼續前進，機架兩側的鋸片加工兩個側面，之后，再用滾刀精銑上表面，在此過程中小車保持勻速直線運動，此時，立方體工件3個表面已經加工完成■■運動到_定位置時，通過檢測，小車停止，在接下來的位置安裝了翻轉機構，將工件夾緊并翻轉IWT,此時小車沿與原路線成9(T的方向繼續運動，加工下底面及左右兩側面，加工方法與前面加工過程相似。為了確保安全，整個加工中心用龍門架罩住，安裝鋼化玻璃便于觀察加工進程，同時在機架的底部兩側設計了排料裝置，將廢料自動收集并排出，省去了工人用鐵锨將廢料鏟到推車上再運走的麻煩，減少了人力和物力，提高了生產效率，同時避免了環境二次污染1.3翻轉裝置設計
自動翻轉裝置包括基座、夾持機構及翻轉機構(如圖3所示），，基座支撐和固定翻轉體、夾持體、夾持機構包括左夾持板和右夾持板，左夾持板與移動軸連接，右夾持板與主動轉軸連接,兩軸同軸設置。主動轉軸和移動軸的連接端的側面上加工有導向鍵槽，實現移動軸相對主動轉軸可軸向移動但不相對轉動，保證在翻轉過程中準確、可靠、穩定的技術要求5。翻轉機構通過控制系統檢測工件是否按照預期被放入到小車固定位置。達到位置時，翻轉動力停止；夾持動力觸發啟動，松開夾持板到固定位置，再次由翻轉動力帶動翻轉體回到初始位置，等待執行下_次重復運動，實現工件的精確翻轉，如此往復。
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結束語：
研究結果表明，該立方體工件六個表面全自動切削加工中心設計顯著縮短保溫材料的切削加工時間，提高切削效率，降低保溫隔熱材料的加工制作成本,減少粉塵污染。2社會可持續發展，倡導低碳生活和提升我國在相關產業的核心競爭力具有積極的促進作用。該切削加工中心的核心機構一自動翻轉機構的工作原理，可推廣用于類似加工中心的設計,