基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法及其生产线技术

本发明专利技术公开了一种基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法及其生产线，其包括机械臂、输送辊道、机床和去浇口车刀，其轮毂加工步骤为：S1、机械臂从上料辊道抓取轮毂至第一工位；S2、第一工位处的车床车削轮毂的内、外圆面；S3、机械臂抓取轮毂至第二工位；S4、第二工位处的车床车削轮毂的轮辐面；S5、第二工位处的车床更换去浇口车刀去除毛坯浇口；S6、机械臂抓取第二工位上的轮毂至第三工位；S7、第三工位处的钻铣床加工轮毂的螺栓孔、气门孔和窗口倒角；S8、机械臂抓取第三工位上的轮毂至下料辊道。本发明专利技术所涉及的以车代钻的轮毂去浇口方法、去浇口车刀和轮毂生产线工序优化方法能有效缩短轮毂去浇口时间，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法及其生产线


[0001]本专利技术属于轮毂生产
，特别涉及一种基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法及其生产线。

技术介绍

[0002]目前市场上所见到的铝合金轮毂，大多采用采用铸造工艺生产，在轮毂铸造过程中，不可避免会在中心位置出现浇口，而浇口要在后续工序中进行去除。现有的轮毂生产过程中存在以下几个问题：现有轮毂浇口去除的方法为钻削，所有加工工序中去除轮毂铸造浇口所需时间最长；各工位加工时间不一致，加工时间短的工位需要等待加工时间长的机床，存在等待时间，生产效率低；轮毂生产过程需要不断转换加工机床，增加了生产成本，且二次装夹定位基准不一，会降低轮毂加工精度。总而言之，当前迫切需要探索一种新的轮毂加工方法，进一步优化工序流程，提高加工效率，并降低能量消耗，从而为铝合金轮毂的高效低成本加工提供科学依据和指导。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的在于通过以车削的方式去除浇口外环槽部分，通过进一步优化加工步骤，减少加工过程中的重新加工定位，提高生产率。
[0004]本专利技术提出的基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法，其包括以下步骤：
[0005]S1、上料辊道将轮毂毛坯传送至指定位置，第一工位处车床的卡盘打开，机械臂沿设定路线运动至抓取位置，并从输送辊道抓取轮毂毛坯后沿设定路线送至第一工位上卡盘的中心位，卡盘夹紧轮毂毛坯，机械臂归零位；
[0006]S2、第一工位处的车床按设定程序车削轮毂毛坯的外圆面和内圆面，车削完毕后对毛坯表面碎屑进行吹扫；
[0007]S3、第二工位处车床的卡盘打开，机械臂沿设定路线抓取第一工位上的轮毂至第二工位上三爪卡盘的中心位，卡盘夹紧轮毂毛坯，机械臂归零位；
[0008]S4、第二工位处的车床按设定程序车削轮毂毛坯的轮辐面；
[0009]S5、第二工位处的车床更换去浇口车刀，用车削方式去除毛坯浇口，车削完毕后对毛坯表面碎屑进行吹扫，卡盘打开；
[0010]S6、第三工位处的钻铣床夹具打开，机械臂沿设定路线抓取第二工位上的轮毂至第三工位上三爪卡盘的中心位，夹具夹紧轮毂毛坯，机械臂归零位；
[0011]S7、第三工位处的钻铣床按照设定程序钻气门孔和螺纹孔，然后更换铣刀，加工轮毂车床倒角，最后吹扫轮毂毛坯；
[0012]S8、第三工位处的钻铣床夹具打开，机械臂沿设定路线抓取第三工位上的轮毂毛坯至下料辊道。
[0013]优选地，对轮毂生产线工序进行优化，将去浇口工序由三工位整合到二工位上，以平衡三个工位的加工时间。
[0014]优选地，所述S5中，利用车削法代替钻孔方式实现轮毂的去浇口，利用车削的方法切除浇口区域外环槽区域的材料，圆柱形的浇口和轮毂分离，完成去浇口工序。
[0015]优选地，三个工位的加工时间均控制在95～105秒，以缩短工位等待时间，优化生产工序。
[0016]在本专利技术的第二方面中，提供一种基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法的生产线，其包括机械臂、第一工位机床、第二工位机床、第三工位机床和输送辊道，所述机械臂设于中间，第一工位机床、第二工位机床和第三工位机床呈品字型设于机械臂周围，两条输送辊道平行设在第一工位和第三工位处，所述轮毂毛坯在第一工位机床、第二工位机床、第三工位机床和输送辊道上的定位中心均设置于机械臂工作空间内，其中所述第二工位机床包括机床工作台、卡盘、去浇口车刀、进给箱、横梁、横向进给伺服电机、龙门立柱和纵向进给伺服电机，所述机床工作台上固定三爪卡盘，三爪卡盘上安装轮毂，所述龙门立柱上安装横梁及纵向进给伺服电机，所述横梁上安装进给箱及横向进给伺服电机，所述进给箱上夹持车削刀具，用于轮毂切削加工。
[0017]优选地，所述去浇口车刀为环形结构，利用其主切削刃对车削环材料进行切削去除，副切削刃为弧形切削刃，靠近未加工柱体侧的副切削刃曲率半径小于靠近车削环侧的副切削刃曲率半径。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019](1)本专利技术提出的基于以车代钻去浇口方法的轮毂生产线，平衡了各个工位的加工时间，优化了轮毂生产线的生产步骤，提高了生产效率；
[0020](2)本专利技术提出的以车代钻的轮毂去浇口方法，以车削的轮毂铸造浇口去除方式代替了传统的钻削去除方式，仅需去除浇口外环槽部分，材料去除量更小，同时大大缩短了去浇口时间，提高了材料利用率；
[0021](3)本专利技术提出的去浇口车刀，适用于以车代钻的轮毂去浇口方法，去除浇口外环槽材料时不会划擦、挤压槽壁，保证轮毂的加工质量；
[0022](4)本专利技术提出的轮毂生产线工序优化方法，将去浇口工序从三工位整合到二工位，一方面避免了更换机床重新定位造成的加工误差，另一方面平衡了各个工位的加工时间，优化了生产线的生产工序。
附图说明
[0023]图1为本专利技术适用的轮毂结构图；
[0024]图2为本专利技术提出的轮毂生产线示意图；
[0025]图3为本专利技术车削轮毂去浇口加工方法加工装置正视图；
[0026]图4为本专利技术车削轮毂去浇口加工方法加工装置等轴侧视图；
[0027]图5为本专利技术专用刀具的去浇口切削过程示意图；
[0028]图6A和图6B为本专利技术去浇口车刀结构图。
[0029]附图标记：
[0030]A、外圆面；B、内圆面；C、轮辐面；D、气门孔；E、螺栓孔；F、轮毂窗口倒角；G、浇口区域；G1、第一工位机床；G2、第二工位机床；G3、第三工位机床；J、机械臂；S1、上料辊道；S2、下料辊道；1、机床工作台；2、卡盘；3、轮毂；4、去浇口车刀；5、进给箱；6、横梁；7、横向进给伺服
电机；8、龙门立柱；9、纵向进给伺服电机；31、未加工柱体；32、车削环；33、待加工孔；41、主切削刃；42、外副切削刃；43、内副切削刃。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。
[0032]如图1所示，本专利技术适用的轮毂的加工要素包括外圆面A、内圆面B、轮辐面C、气门孔D、螺栓孔E、轮毂窗口倒角F和轮毂铸造浇口区域G。其中，外圆面和内圆面由第一工位机床G1加工，轮辐面和浇口由第二工位机床G2车削加工，气门孔D、螺栓孔E和轮毂窗口倒角F由第三工位机床G3钻削、铣削加工完成。
[0033]如图2所示，本专利技术同时给出与以车代钻的轮毂去浇口方法相匹配的生产线，生产线包括第一工位机床G1、第二工位机床G2、第三工位机床G3、机械臂J、上料辊道S1和下料辊道S2，第一工位机床G1为车床、第二工位机床G2为车床、第三工位机床G3为钻铣床。该轮毂生产线的机械臂J设于中间，第一工位机床G1、第二工位机床G2和第三工位机床G3呈品字型设于机械臂周围，上料辊道S1和下料辊道S2平行设在第一工位机床G1和第三工位机床G3处。机械臂J抓取轮毂毛坯由输送辊道S至第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、通过上料辊道将轮毂毛坯传送至指定位置，第一工位处车床中的卡盘打开，机械臂沿设定路线运动至抓取位置，并从输送辊道抓取轮毂毛坯后沿设定路线送至第一工位上卡盘的中心位，卡盘夹紧轮毂毛坯，机械臂归零位；S2、第一工位处的车床按设定程序车削轮毂毛坯的外圆面和内圆面，车削完毕后对毛坯表面碎屑进行吹扫；S3、第二工位处车床的卡盘打开，机械臂沿设定路线抓取第一工位上的轮毂至第二工位上三爪卡盘的中心位，卡盘夹紧轮毂毛坯，机械臂归零位；S4、第二工位处的车床按设定程序车削轮毂毛坯的轮辐面；S5、第二工位处的车床更换去浇口车刀，用车削方式去除毛坯浇口，车削完毕后对毛坯表面碎屑进行吹扫，卡盘打开；S6、第三工位处的钻铣床夹具打开，机械臂沿设定路线抓取第二工位上的轮毂至第三工位上三爪卡盘的中心位，夹具夹紧轮毂毛坯，机械臂归零位；S7、第三工位处的钻铣床按照设定程序钻气门孔和螺纹孔，然后更换铣刀，加工轮毂车床倒角，最后吹扫轮毂毛坯；S8、第三工位处的钻铣床夹具打开，机械臂沿设定路线抓取第三工位上的轮毂毛坯至下料辊道。2.根据权利要求1所述的基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法，其特征在于，对轮毂生产线工序进行优化，将去浇口工序由三工位整合到二工位上，以平衡三个工位的加工时间。3.根据权利要求2所述的基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凤和，张会龙，李航，王宇，李想，柴海宁，孙迎兵，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：