金年会轮毂又叫轮圈、轱辘、胎铃，是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料等不同，种类繁多。轮毂的制造方法一般有重力铸造、锻造、低压精密铸造等几种，铸造成型后的轮毂还需要进一步的车削和铣削等机械加工。目前轮毂的机械加工部分，一般在专用的轮毂加工机床上进行加工。
如中国专利【申请号：4.2；授权公告号：CN 204912949U】公开了一种轮毂加工专用机床，包括床身金年会，所述床身包括与床身纵向滑移连接的支撑板、放置轮毂的可旋转卡盘和切削装置，所述切削装置包括固定在支撑板上的第一刀架、横向滑移连接于支撑板的第二刀架，所述第一刀架上设有用于加工轮毂端面的第一切削刀和第二切削刀，所述第二刀架上设有用于加工轮毂轮辋的第三切削刀、用于加工轮缘倒角的第四切削刀和用于切断轮毂废料的第五切削刀，所述切削刀均由驱动部驱动其旋转，切削刀全方位加工轮毂。
轮毂需要加工的面主要有轮辋、轮毂端面、轮缘。其中，轮辋是与轮胎装配配合，为了提高轮辋表面的加工精度，一般会进行粗、精加工。上述现有技术中的机床是通过其上的第三切削刀对轮辋的外表面进行铣削加工，粗加工时，用较大的进给量由上至下进行初步切削，完成粗加工后，用较小的进给量进行由上至下一圈一圈的进行精加工，并重复多次上述动作，加工效率较低；并且由于轮辋外表面轮廓形状较为复杂，切削刀精加工时需要多次调整变动进给量，多次调整后会导致积累的加工误差较大，影响轮辋外表面的加工精度。
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种轮毂的轮辋加工设备，本发明解决的技术问题是如何提高轮辋外表面加工效率的同时提高加工精度。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种轮毂的轮辋加工设备，包括床身、转动连接在床身上的三爪卡盘和驱动三爪卡盘转动的转动电机，所述三爪卡盘上夹持固定有用于夹持轮毂的夹持装置，其特征在于，所述床身上固定有立柱一和立柱二，所述立柱一上滑动连接有能够沿竖直方向移动的固定架一，所述固定架一上滑动连接有能够沿三爪卡盘径向移动的车刀，所述立柱二上滑动连接有能够沿竖直方向移动的滑座，所述滑座上设置有固定架二，所述固定架二上滑动连接有能够沿三爪卡盘径向移动且竖直设置的成型刀具，所述成型刀具的外表面上具有与轮辋外表面轮廓相同的成型部，所述成型部能够与轮辋外表面相切。
本轮毂的轮辋加工设备用于加工轮辋的外表面，其工作原理如下：本加工设备通过设计两把用于加工轮辋外表面的刀具，一把为对轮辋外表面进行粗加工的车刀，另一把为对轮辋外表面进行精加工的成型刀具，即粗加工采用车刀对轮辋外表面进行加工，让轮辋外表面的加工余量比较均匀，然后再通过特定的成型刀具对其表面进行精加工；也就是说，本设备对轮辋外表面进行精加工时，不需要再利用车刀从上至下重复车削，只需利用成型刀具对整个轮辋外表面进行磨削就能实现精加工，从而提高了轮辋外表面的加工效率；同时，由于上述成型刀具具有与轮辋外表面轮廓相同的成型部，成型刀具对整个轮辋外表面进行精加工时为同步磨削，使得每次进给对轮辋外表面的磨削量都相同，从而避免了加工误差的积累，提高了轮辋表面的加工质量；因此，本设备通过以上设计，采用车、磨复合加工的方式对轮毂的轮辋外表面进行加工，在提高轮辋外表面加工效率的同时提高了轮辋外表面的加工精度。
在上述的轮毂的轮辋加工设备中，所述滑座上还设置有能够驱动固定架二沿成型刀具宽度方向做往复直线移动的往复运动驱动装置，所述往复运动驱动装置包括位于滑座上且沿成型刀具宽度方向布置并与立柱二垂直的滑轨，所述固定架二滑动连接在滑轨上，所述滑座上还转动连接有与滑轨平行的往复丝杆，所述固定架二与往复丝杆螺纹连接，所述往复丝杆通过固定在滑座上的往复电机驱动。通过设置上述往复驱动装置，使得成型刀具在精加工时恩能够在轮辋的切线方向上做往复直线移动，从而使得成型刀具的磨损比较均匀，这样保证了成型刀具对轮辋外表面加工时外表面各处的磨削量相同，有利于提高轮辋外表面的加工精度；作为替代方案，上述采用往复丝杆和往复电机驱动固定架二往复移动的方式可以伸缩杆能够往复移动的气缸代替。
在上述的轮毂的轮辋加工设备中，所述固定架二上具有沿三爪卡盘径向布置且与立柱二垂直的纵向导轨，所述纵向导轨上滑动连接有刀具安装架，所述成型刀具固连在刀具安装架上，所述固定架二上还转动连接有与纵向导轨平行的丝杆三，所述刀具安装架与丝杆三螺纹连接，所述固定架二上还固定有伺服电机三，所述伺服电机三能够驱动丝杆三转动。通过采用上述设计，伺服电机三驱动丝杆三转动使刀具安装架沿着纵向导轨滑动，使得成型刀具能够沿三爪卡盘径向移动，从而实现了成型刀具的进给，其进给量通过伺服电机三控制。
在上述的轮毂的轮辋加工设备中，所述刀具安装架上具有固定安装板，所述固定安装板上具有若干与纵向导轨布置方向垂直且沿竖直方向间隔设置的安装槽，所述安装槽靠近槽口的两侧槽壁上具有凸边，所述成型刀具上的两端分别具有U型凹孔，与U型凹孔位置对应的安装槽内穿设有螺栓，所述成型刀具通过螺栓与固定安装板固连。通过在固定安装板上设计安装槽和在成型刀具上设计U型凹孔，使得成型刀具在固定安装板上的位置可以精确调整，实现精确对刀，从而有利于提高轮毂外表面的加工精度。
在上述的轮毂的轮辋加工设备中，所述立柱一上具有竖直导轨一，所述固定架一滑动连接在竖直导轨一上，所述立柱一上固定有伺服电机一，所述立柱一上还转动连接有与竖直导轨一平行的丝杆一，所述固定架一与丝杆一螺纹连接，所述伺服电机一能够驱动丝杆一转动。通过采用上述设计，伺服电机一驱动丝杆一转动使固定架一沿着竖直导轨一在竖直方向上滑动，从而实现车刀在竖直方向上的精确移动。
在上述的轮毂的轮辋加工设备中，所述固定架一上具有沿三爪卡盘径向布置且与立柱一垂直的横向导轨，所述横向导轨上滑动连接有刀架，所述车刀安装固定在刀架上，所述固定架一上还转动连接有与横向导轨平行的丝杆二，所述刀架与丝杆二螺纹连接，所述固定架一上还固定有伺服电机二，所述伺服电机二能够驱动丝杆二转动。通过采用上述设计金年会，伺服电机二驱动丝杆二转动使刀架沿着横向导轨滑动，使得车刀能够沿三爪卡盘径向移动，从而实现了车刀的进给，其进给量通过伺服电机二控制。
在上述的轮毂的轮辋加工设备中，所述立柱二上具有竖直导轨二，所述滑座滑动连接在竖直导轨二上，所述立柱二上固定有伺服电机四，所述立柱二上还转动连接有丝杆四，所述滑座与丝杆四螺纹连接，所述伺服电机四能够驱动丝杆四转动。通过采用上述设计，伺服电机四驱动丝杆四转动使滑座沿着竖直导轨二在竖直方向上滑动，从而实现成型刀具在竖直方向上的精确移动。
在上述的轮毂的轮辋加工设备中，所述夹持装置包括固定卡板、固定盘和穿设在固定盘内的伸缩气缸，所述伸缩气缸的活塞杆的端部具有限位圆板，所述固定卡板呈圆盘状且具有呈U型的卡口，所述卡口的开口宽度小于限位圆板的直径且大于伸缩气缸的活塞杆的直径，所述固定盘的上表面具有定位凸台和定位销，所述定位凸台的外径小于固定卡板的外径，所述固定盘的下表面具有固定凸台，所述固定凸台夹持固定在三爪卡盘上，所述限位圆板位于定位凸台的上方，所述固定卡板能够将轮毂夹紧在限位圆板和定位凸台之间。轮毂的一侧具有安装端部，安装端部的中心具有安装孔，安装孔的周向上均布有若干定位孔，当需要装夹轮毂时，先取出固定卡板，通过安装孔将轮毂定位在固定盘的定位凸台上，并且是固定盘上的定位销插入轮毂安装端面的定位孔内，然后控制伸缩气缸向上伸出使限位圆板位于安装端部的上方，再将固定卡板对着活塞杆插入，最后控制活塞杆下降，使得限位圆板抵靠在固定卡板上使固定卡板与固定盘配合夹紧轮毂，从而完成轮毂的装夹；通过本夹持装置，轮毂的整个装夹过程简单、方便并且可靠。
作为另一种替代方案，在上述的轮毂的轮辋加工设备中，所述夹持装置包括固定盘，所述固定盘的上表面具有定位凸台、定位销和螺纹孔，所述螺纹孔内穿设有螺钉，轮毂通过螺钉固定在固定盘上，所述固定盘的下表面具有固定凸台，所述固定凸台夹持固定在三爪卡盘上。本方案中的夹持装置装夹时，通过、轮毂上的安装孔将轮毂定位在固定盘的定位凸台上，然后通过在轮毂的定位孔内穿设螺钉与固定盘上的螺纹孔螺纹连接实现轮毂的装夹。
在上述的轮毂的轮辋加工设备中，所述转动电机固定在床身的下方，所述床身上具有轴承安装座，所述轴承安装座内穿设有转动轴，所述转动轴通过轴承与轴承安装座转动连接，所述转动轴的上端穿出轴承安装座与三爪卡盘固连，所述转动轴的下端通过皮带与转动电机的电机轴传动连接。通过设置轴承安装座和转动轴实现了三爪卡盘与床身的转动连接。
与现有技术相比，本轮毂的轮辋加工设备具有以下优点：本设备通过设置车刀和特定的成型刀具，采用车、磨复合加工的方式对轮毂的轮辋外表面进行粗、精加工，在提高轮辋外表面加工效率的同时提高了轮辋外表面的加工精度。
图中，1、床身；2、三爪卡盘；3、转动电机；4、立柱一；5、立柱二；6、固定架一；7、车刀；8、滑座；9、固定架二；10、成型刀具；101、成型部；102、U型凹孔；11、滑轨；12、往复丝杆；13、往复电机；14、纵向导轨；15、刀具安装架；151、固定安装板；152、安装槽；153、凸边；16、丝杆三；17、伺服电机三；18、螺栓；19、竖直导轨一；20、伺服电机一；21、丝杆一；22、横向导轨；23、刀架；24、丝杆二；25、伺服电机二；26、竖直导轨二；27、伺服电机四；28、丝杆四；29、固定卡板；291、卡口；30、固定盘；301、定位凸台；302、定位销；303、固定凸台；31、伸缩气缸；32、限位圆板；33、轴承安装座；34、转动轴；35、轮毂；351金年会、安装端部；352、安装孔；353、定位孔。
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本轮毂的轮辋加工设备包括床身1、三爪卡盘2、转动电机3、立柱一4、立柱二5、固定架一6、车刀7、滑座8、固定架二9、成型刀具10、成型部101、U型凹孔102、滑轨11、往复丝杆12、往复电机13、纵向导轨14、刀具安装架15、固定安装板151、安装槽152、凸边153、丝杆三16、伺服电机三17、螺栓18、竖直导轨一19、伺服电机一20、丝杆一21、横向导轨22、刀架23、丝杆二24、伺服电机二25、竖直导轨二26、伺服电机四27、丝杆四28、固定卡板29、卡口291、固定盘30、定位凸台301、定位销302、固定凸台303、伸缩气缸31、限位圆板32、轴承安装座33、转动轴34。本设备用于加工如图7所示的轮毂35，轮毂35的一侧具有安装端部351，安装端部351的中心具有安装孔352，安装孔352的周向上均布有若干定位孔353。
具体来说，本轮毂的轮辋加工设备包括床身1，床身1上固定有立柱一4和立柱二5。如图1和图2所示，立柱一4上具有竖直导轨一19，固定架一6滑动连接在竖直导轨一19上。立柱一4上固定有伺服电机一20，还转动连接有与竖直导轨一19平行的丝杆一21，固定架一6与丝杆一21螺纹连接。伺服电机一20与丝杆一21之间可以通过联轴器相连，伺服电机一20能够驱动丝杆一21转动。固定架一6上还具有沿三爪卡盘2径向布置且与立柱一4垂直的横向导轨22，横向导轨22上滑动连接有刀架23，车刀7安装固定在刀架23上。固定架一6上还转动连接有与横向导轨22平行的丝杆二24，刀架23与丝杆二24螺纹连接，固定架一6上还固定有伺服电机二25，根据布置需要，伺服电机二25和丝杆二24可以通过联轴器或者皮带传动连接，伺服电机二25能够驱动丝杆二24转动。粗加工时，车刀7通过伺服电机一20和伺服电机二25驱动实现对刀和进给，从而完成对轮辋外表面的粗加工。
如图1和图3所示，立柱二5上具有竖直导轨二26，滑座8滑动连接在竖直导轨二26上，立柱二5上固定有伺服电机四27，还转动连接有丝杆四28，滑座8与丝杆四28螺纹连接，伺服电机四27与丝杆四28之间通过联轴器相连，伺服电机四27能够驱动丝杆四28转动。滑座8上设置有固定架二9和能够驱动固定架二9沿成型刀具10宽度方向做往复直线移动的往复运动驱动装置。该往复运动驱动装置包括位于滑座8上且沿成型刀具10宽度方向布置并与立柱二5垂直的滑轨11，固定架二9滑动连接在滑轨11上。滑座8上还转动连接有与滑轨11平行的往复丝杆12，固定架二9与往复丝杆12螺纹连接。往复丝杆12通过固定在滑座8上的往复电机13驱动，往复电机13与往复丝杆12之间可以通过联轴器相连。
固定架二9上具有沿三爪卡盘2径向布置且与立柱二5垂直的纵向导轨14，纵向导轨14上滑动连接有刀具安装架15。成型刀具10固连在刀具安装架15上，固定架二9上还转动连接有与纵向导轨14平行的丝杆三16，刀具安装架15与丝杆三16螺纹连接，固定架二9上还固定有伺服电机三17，根据布置需要，伺服电机三17和丝杆三16可以通过联轴器或者皮带传动连接，伺服电机三17能够驱动丝杆三16转动。精加工时，成型刀具10通过伺服电机四27和伺服电机三17驱动实现对刀和进给，从而完成对轮辋外表面的精加工。
如图3所示，成型刀具10的外表面上具有与轮辋外表面轮廓相同的成型部101，成型部101能够与轮辋外表面相切。成型部101的外表面通过结合剂固结有由金刚石和立方氮化硼组成的超硬磨粒，耐磨损。刀具安装架15上具有固定安装板151，固定安装板151上具有若干与纵向导轨14布置方向垂直且沿竖直方向间隔设置的安装槽152，如图4所示，安装槽152靠近槽口的两侧槽壁上具有凸边153，成型刀具10上的两端分别具有U型凹孔102，与U型凹孔102位置对应的安装槽152内穿设有螺栓18，成型刀具10通过螺栓18与固定安装板151固连。
本设备还包括转动连接在床身1上的三爪卡盘2和驱动三爪卡盘2转动的转动电机3。如图5所示，转动电机3固定在床身1的下方，床身1上具有轴承安装座33，轴承安装座33内穿设有转动轴34，转动轴34通过轴承与轴承安装座33转动连接，转动轴34的上端穿出轴承安装座33与三爪卡盘2固连，转动轴34的下端通过皮带与转动电机3的电机轴传动连接。
如图6所示，三爪卡盘2上夹持固定有用于夹持轮毂35的夹持装置，夹持装置包括固定卡板29、固定盘30和穿设在固定盘30内的伸缩气缸31，伸缩气缸31的活塞杆的端部具有限位圆板32，固定卡板29呈圆盘状且具有呈U型的卡口291，卡口291的开口宽度小于限位圆板32的直径且大于伸缩气缸31的活塞杆的直径，固定盘30的上表面具有定位凸台301和定位销302，定位凸台301的外径小于固定卡板29的外径，固定盘30的下表面具有固定凸台303，固定凸台303夹持固定在三爪卡盘2上，限位圆板32位于定位凸台301的上方，固定卡板29能够将轮毂35夹紧在限位圆板32和定位凸台301之间。
本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中夹持装置包括固定盘30，固定盘30的上表面具有定位凸台301、定位销302和螺纹孔，螺纹孔内穿设有螺钉，轮毂35通过螺钉固定在固定盘30上，固定盘30的下表面具有固定凸台303，固定凸台303夹持固定在三爪卡盘2上。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了床身1、三爪卡盘2、转动电机3、立柱一4、立柱二5、固定架一6、车刀7、滑座8、固定架二9、成型刀具10、成型部101、U型凹孔102、滑轨11、往复丝杆12、往复电机13、纵向导轨14、刀具安装架15、固定安装板151、安装槽152、凸边153、丝杆三16、伺服电机三17、螺栓18、竖直导轨一19、伺服电机一20、丝杆一21、横向导轨22、刀架23、丝杆二24、伺服电机二25、竖直导轨二26、伺服电机四27、丝杆四28、固定卡板29、卡口291、固定盘30、定位凸台301、定位销302、固定凸台303、伸缩气缸31、限位圆板32、轴承安装座33、转动轴34，轮毂35、安装端部351、安装孔352、定位孔353等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
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