一种工件内孔自动加工装置

杨爽¹，俞伟锋²，石勇²，张增明³

¹常州先进制造技术研究所；²马鞍山市恒永利机械科技有限公司；³马鞍山市恒利达机械刀片有限公司

摘  要：本文介绍了一种工件内孔自动加工装置，该装置结构结构简单，控制方便，实现上料-加工-下料全过程自动循环，产品质量稳定，自动化程度高。

关键词：内孔；自动加工；装置

近年来我国机械制造加工业飞速迅猛的发展对我国的机床行业，尤其对加工质量提出了越来越高的要求。在机械零件中，带孔零件一般占零件总数的50%~80%。内孔表面是组成机械零件的重要表面之一，轴承、法兰、环件等都需要对其进行内孔加工。

传统加工中削磨机械零部件内孔的装置自动化程度不高，人员劳动强度大，生产效率低，工件定位和加工质量较差。近些年市场上也有内孔削磨装置，但在结构设计上比较复杂，如需要在挡料机构与节料机构、推送机构的配合下，才能保证待磨件按指定路线运动，此种情况待磨件在输送过程中的碰撞、磨损较严重；且需要节料油缸、机械手油缸共同作用才能完成待磨件的推送操作，整个自动化控制过程较复杂，且能耗较高。

面对上述情况和市场竞争的压力，对内圆磨床进行改造，进一步提高其自动化程度，已成为当务之急。本文所述为一种新型的工件内孔自动加工装置，能够克服现有内圆磨床自动化程度不高，且结构复杂、不方便控制的不足。该内圆磨结构简单、控制方便，能够实现上料-加工-下料全过程自动循环，产品质量稳定，进一步提高了设备的自动化程度。

1. 结构组成

工件内孔自动加工装置结构如图1所示，包括：上料道、转料块、进料承接件、推料气缸、限位螺钉、限位板固定架、限位板支杆、限位块、机械手、机械手侧板、箱体、档料板、挡料板滑槽、下料道、清洗组件。

图1 工件内孔自动加工装置示意图

上料道分成呈一定夹角设置的两段，之间设置有一转料块。其中，靠近工件推送机构的一段上料道设置有工件限位组件，该组件包括限位板固定架、限位螺钉、限位板支杆和限位板。限位板固定架铺设于上料道的内侧壁，沿限位板固定架的长度方向间隔开设有孔，与限位板相连的限位板支杆插入其中，通过限位螺钉固定限位板支杆，实现限位板的固定。远离工件推送机构的一段上料道与转料块之间设置有进料承接件，该进料承接件包括铁质固定块、黄铜承接块，固定块与上料道的底壁活动连接，固定块和黄铜承接块之间通过转轴连接，且固定块和承接块之间的夹角可调节。

工件推送机构包括推料气缸、机械手和档料板，推料气缸与机械手相连，待磨工件落入机械手的两限位块中，机械手侧板用于限制待磨工件；档料板的一端与机械手相连，另一端插入下料道上开设的挡料板滑槽中，用于限制已磨工件经下料道输出。

下料道上还设置有清洗组件和截料板，清洗组件包括连接杆、转位盒、清料气缸、水管，连接杆横跨下料道，转位盒穿于连接杆上，在清料气缸的带动下沿连接杆往复移动，水管安装在转位盒的顶部；截料板安装在清洗组件远离工件推送机构的一侧，该截料板遮挡下料道部分出口。

2. 工件内孔自动加工方法

待磨工件经上料道输送至工件推送机构的抓取工位，工件推送机构在推送磨削工件至内孔加工工位时，限位待磨工件，同时释放对已磨工件的限制，使已磨工件经下料道输出。内孔加工完成后，工件推送机构携带磨削工件回位，磨削工件自动落出抓取工位，并由工件推送机构限制，上料道中的待磨工件自动补入抓取工位。

上料道分成呈一定夹角设置的两段，两段上料道之间设置有一转料块；待磨工件经上料道输送至抓取工位过程中，在远离工件推送机构的一段上料道与转料块之间，通过调节进料承接件保证待磨工件平稳落入转料块内；在靠近工件推送机构的一段上料道内，通过工件限位组件调节上料道内部空间宽度以适应待磨工件尺寸。已磨工件经下料道输出过程中经过清洗组件，清洗组件对已磨工件上残留铁屑进行清洗后，已磨工件继续经下料道输出。

3. 结论

本文介绍的新型工件内孔自动加工装置，仅通过工件推送机构即可以控制上料和下料的节奏，实现了上料-加工-下料的自动循环，结构设计巧妙，大大简化了原有自动化内圆磨的结构，各机构高效配合，控制程序简单，内孔加工效率高。在下料道上设置了清洗组件，可在已磨工件经下料道输出的过程中将其上残留的铁屑等污物直接清洗干净，相比于传统设备，无需工作人员将已磨工件拿出后另行清洗，进一步解放了劳动力，提高了加工效率，设备的自动化程度更高。此装置采用的加工方法，操作简单，整个加工过程无需人工干预，工作人员劳动强度低，且不会出现危及人身安全的情况，能够实现一人多机操作，降低了生产成本。

4. 参考文献

 [1] 马鞍山市恒永利机械科技有限公司.一种工件内孔自动加工装置:CN201620874494.0.2016-08-12.