CN103406712B - 一种自定心式滚花机构 - Google Patents

Abstract

一种自定心式滚花机构，包括壳体、滑设于壳体内的滑块，滑块的头部固定有一推杆，该推杆的头部设有第一滚花轮，滑块的两侧分别对称凹设有第一弧形导向槽和第二弧形导向槽，推杆的两侧分别对称设有第一摆杆和第二摆杆，第一摆杆和第二摆杆的中部均铰接在壳体上，第一摆杆和第二摆杆的尾部对应设有沿第一弧形导向槽滚动的第一滚轮和沿第二弧形导向槽滚动的第二滚轮，第一摆杆和第二摆杆的头部分别设有第二滚花轮和第三滚花轮，第二滚花轮和第三滚花轮分别位于第一滚花轮的前方的两侧，且三个滚花轮均匀分布在同一圆周上并中间留有轴类零件插入的空间。采用三个滚花轮进行滚花，在滚花过程中始终起到相互支撑的作用，可滚制任意长度的轴类零件。

Description

一种自定心式滚花机构

(一)技术领域

本发明涉及一种自定心式滚花机构。

(二)背景技术

传统的轴类零件滚花器一般设置在被滚花轴类零件外圆径向方向的一侧，采用一个或者两个滚花轮进行滚制。工作时，轴类零件夹持在车床的卡盘上，滚花轮装夹在刀架上，摇动中拖板手柄，使滚花轮强力挤压轴类零件表面，当卡盘带动轴类零件旋转，从而在轴类零件的外表面上形成滚花。

这种加工方法弊病很多。第一，由于是单方向强力挤压，严重影响机床主轴旋转精度。第二，强力挤压力通过滚花轮，最后反作用在中拖板丝杆、螺母上，造成丝杆变弯，并使磨损加剧。第三，挤压细长轴类零件时，不但不能在轴类零件外表面完成滚花，而且工件会因为单方向挤压，造成轴类零件弯曲、报废，甚至会因此酿成人身、设备安全事故。而且滚花效率低，不利于批量生产和实现自动化。

(三)发明内容

为了克服现有技术中存在上述的不足，本发明提供一种结构简单、可对任意长度的轴类零件进行滚花的自定心式滚花机构。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种自定心式滚花机构，包括壳体，该壳体内横向滑设有一滑块，该滑块的尾端与一移动驱动机构的输出端相连，该滑块的头部固定有一横向设置的推杆，该推杆的头部伸出所述壳体外并设有第一滚花轮，所述滑块的两侧分别对称凹设有第一弧形导向槽和第二弧形导向槽，所述推杆的两侧分别对称设有第一摆杆和第二摆杆，所述第一摆杆和第二摆杆的中部均铰接在所述壳体上，所述第一摆杆的尾部设有沿所述第一弧形导向槽滚动的第一滚轮，所述第二摆杆的尾部设有沿所述第二弧形导向槽滚动的第二滚轮，所述第一摆杆和第二摆杆的头部均伸出所述壳体外并分别设有第二滚花轮和第三滚花轮，所述第二滚花轮和第三滚花轮分别位于所述第一滚花轮的前方的两侧，且三个滚花轮均匀分布在同一圆周上并中间留有轴类零件插入的空间。

进一步，所述移动驱动机构为液压油缸，该液压油缸的输出端与所述滑块相固定，结构简单。

进一步，所述滑块的头部的宽度小于尾部的宽度，结构合理。

进一步，所述第一摆杆和第二摆杆呈弧形，所述推杆、第一摆杆和第二摆杆的头部上均设有固定槽，该固定槽内竖向设有转轴，该转轴的两端转动的安装在所述固定槽的侧壁上，该转轴上安装有所述第一滚花轮或者第二滚花轮或第三滚花轮，固定槽的宽度小于三个滚花轮的直径，这样三个滚花轮可以露出一部分，可与待加工零件相接触。

进一步，所述壳体固定在一支撑板上，还包括一竖向导轨，该竖向导轨上滑设有一滑板一，该滑板一由竖向驱动机构驱动从而沿所述竖向导轨竖向滑移，该滑板一上还横向设有一横向导轨，该横向导轨上滑设有一滑板二，该滑板二由横向驱动机构驱动从而沿所述横向导轨横向滑移，所述横向驱动机构固定在所述支撑板上，竖向驱动机构可使壳体上的三个滚花轮同时上、下移动，从而便于在轴类零件的不同位置滚上滚花，横向驱动机构可使壳体上的三个滚花轮同时左、右移动，从而便于轴类零件移入或者移出三个滚花轮之间，加工方便。

进一步，所述竖向驱动机构包括电机、设于该电机的输出端上的丝杆，该丝杆的输出端与所述滑板一相连，所述横向驱动机构包括固定在所述支撑板上的无杆气缸，该无杆气缸的输出端与所述滑板二相连，结构简单。

本发明在使用时，当轴类零件位于三个滚花轮之间时，液压油缸驱动滑块向左移动，滑块推动推杆向左移动，推杆端部上的第一滚花轮与轴类零件的外表面接触，同时，滑块在向左移动时，第一滚轮和第二滚轮分别沿第一弧形导向槽和第二弧形导向槽移动，从而使得第一摆杆和第二摆杆绕其各自的铰接点转动，第一摆杆和第二摆杆的尾部相对打开，第一摆杆和第二摆杆的头部相对合拢从而使得第一摆杆头部上的第二滚花轮和第二摆杆头部上的第三滚花轮均与轴类零件的外表面接触，这样三个滚花轮均布在轴类零件的外表面上并将轴类零件进行夹紧，夹紧力的大小和滚花花纹的高度可通过调整液压油缸压力的大小实现，然后轴类零件转动从而在轴类零件的外表面上滚出滚花。

当轴类零件外滚好滚花后，液压油缸驱动滑块回移，从而带动滑块回移，滑块带动推杆回移，推杆端部上的第一滚花轮不再与轴类零件的外表面相接触，同时，滑块在回移时，第一滚轮和第二滚轮分别沿第一弧形导向槽和第二弧形导向槽反向移动，从而使得第一摆杆和第二摆杆绕其各自的铰接点反向转动，第一摆杆和第二摆杆的尾部相对靠拢，第一摆杆和第二摆杆的头部相对打开从而使得第一摆杆头部上的第二滚花轮和第二摆杆头部上的第三滚花轮不与轴类零件的外表面相接触，这样三个滚花轮松开轴类零件，然后取出轴类零件即可。

由于设置有横向驱动机构和竖向驱动机构，在使用时，横向驱动机构的无杆气缸驱动滑板二沿横向导轨横向左、右移动，从而带动支撑板横向左、右移动，进一步带动壳体及其上的三个滚花轮横向左、右移动，竖向驱动机构的电机带动丝杆转动从而带动滑板一沿竖向导轨上、下移动，从而带动壳体及其上的三个滚花轮上、下移动。当需对轴类零件滚花时，可使三个滚花轮左移，从而使轴类零件位于三个滚花轮之间，便于对轴类零件进行滚花，当轴类零件滚好滚花之后，可使三个滚花轮右移，从而使轴类零件移出三个滚花轮之间，便于取出轴类零件，当需要在轴类零件的不同位置上滚出滚花时，可使三个滚花轮上、下移动到合适位置即可。

本发明的有益效果在于：采用上述结构，滚花轮有三个且均匀分布在同一圆周上，这样在对轴类零件进行夹紧时，三个滚花轮所产生的夹紧力在同一圆心上，在对轴类零件夹紧时其受力方向始终指向圆心，在滚花过程中始终起到相互支撑的作用，克服了随滚花长度增加而轴类零件弯曲变形的现象，因而可以滚制任意长度的轴类零件。并且通过一个滑块的移动从而带动三个滚花轮同时相对打开和收拢，控制方便，同步性高，可实现自动定心。

(四)附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的原理图。

图3时本发明的壳体的立体示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参照图1～图3，一种自定心式滚花机构，包括壳体1，该壳体1内横向滑设有一滑块2，该滑块2的尾端与一移动驱动机构的输出端相连，该移动驱动机构可以为液压油缸21，该液压油缸21的输出端与所述滑块2相固定，液压传动具有迅速换向、变速，惯性小，并能实现过载保护的特点，该移动驱动机构还可以选用气缸，所述滑块2的头部固定有一横向设置的推杆3，该推杆3的头部伸出所述壳体1外并设有第一滚花轮4，推杆3与滑块2刚性连接，当滑块2移动时，保证第一滚花轮4也同步移动，所述滑块2的两侧分别对称凹设有第一弧形导向槽5和第二弧形导向槽6，所述推杆3的两侧分别对称设有第一摆杆7和第二摆杆8，所述第一摆杆7和第二摆杆8的中部均铰接在所述壳体1上，所述第一摆杆7的尾部设有沿所述第一弧形导向槽5滚动的第一滚轮9，所述第二摆杆8的尾部设有沿所述第二弧形导向槽6滚动的第二滚轮10，所述第一摆杆7和第二摆杆8的头部均伸出所述壳体1外并分别设有第二滚花轮11和第三滚花轮12，所述第二滚花轮11和第三滚花轮12分别位于所述第一滚花轮4的前方的两侧，且三个滚花轮均匀分布在同一圆周上并中间留有轴类零件插入的空间。

所述滑块2的头部的宽度小于尾部的宽度，结构合理。

所述第一摆杆7和第二摆杆8呈弧形，所述推杆3、第一摆杆7和第二摆杆8的头部上均设有固定槽14，该固定槽14内竖向设有转轴15，该转轴15的两端转动的安装在所述固定槽14的侧壁上，该转轴15上安装有所述第一滚花轮4或者第二滚花轮11或第三滚花轮12，固定槽14的宽度小于三个滚花轮的直径，这样三个滚花轮可以露出一部分，可与待加工零件相接触。

所述壳体1固定在一支撑板16上，还包括一竖向导轨，该竖向导轨上滑设有一滑板一17，该滑板一17由竖向驱动机构驱动从而沿所述竖向导轨竖向滑移，该滑板一17上还横向设有一横向导轨18，该横向导轨18上滑设有一滑板二19，该滑板二19由横向驱动机构驱动从而沿所述横向导轨18横向滑移，所述横向驱动机构固定在所述支撑板16上，竖向驱动机构可使壳体1上的三个滚花轮同时上、下移动，从而便于在轴类零件的不同位置滚上滚花，横向驱动机构可使壳体1上的三个滚花轮同时左、右移动，从而便于轴类零件13移入或者移出三个滚花轮之间，加工方便。

所述竖向驱动机构包括电机、设于该电机的输出端上的丝杆，该丝杆的输出端与所述滑板一17相连，所述横向驱动机构包括固定在所述支撑板16上的无杆气缸20，该无杆气缸20的输出端与所述滑板二19相连，结构简单。

本发明在使用时，当轴类零件13位于三个滚花轮之间时，液压油缸21驱动滑块2向左移动，滑块2推动推杆3向左移动，推杆3端部上的第一滚花轮4与轴类零件13的外表面接触，同时，滑块2在向左移动时，第一滚轮9和第二滚轮10分别沿第一弧形导向槽5和第二弧形导向槽6移动，从而使得第一摆杆7和第二摆杆8绕其各自的铰接点转动，第一摆杆7和第二摆杆8的尾部相对打开，第一摆杆7和第二摆杆8的头部相对合拢从而使得第一摆杆7头部上的第二滚花轮11和第二摆杆8头部上的第三滚花轮12均与轴类零件13的外表面接触，这样三个滚花轮均布在轴类零件13的外表面上并将轴类零件13进行夹紧，夹紧力的大小和滚花花纹的高度可通过调整液压油缸压力的大小实现，然后轴类零件13转动从而在轴类零件13的外表面上滚出滚花。

当轴类零件13外滚好滚花后，液压油缸21驱动滑块2回移，从而带动滑块2回移，滑块2带动推杆3回移，推杆3端部上的第一滚花轮4不再与轴类零件13的外表面相接触，同时，滑块2在回移时，第一滚轮9和第二滚轮10分别沿第一弧形导向槽5和第二弧形导向槽6反向移动，从而使得第一摆杆7和第二摆杆8绕其各自的铰接点反向转动，第一摆杆7和第二摆杆8的尾部相对靠拢，第一摆杆7和第二摆杆8的头部相对打开从而使得第一摆杆7头部上的第二滚花轮11和第二摆杆8头部上的第三滚花轮12不与轴类零件13的外表面相接触，这样三个滚花轮松开轴类零件13，然后取出轴类零件13即可。

由于设置有横向驱动机构和竖向驱动机构，在使用时，横向驱动机构的无杆气缸20驱动滑板二19沿横向导轨18横向左、右移动，从而带动支撑板16横向左、右移动，进一步带动壳体1及其上的三个滚花轮横向左、右移动，竖向驱动机构的电机带动丝杆转动从而带动滑板一17沿竖向导轨上、下移动，从而带动壳体1及其上的三个滚花轮上、下移动。当需对轴类零件13滚花时，可使三个滚花轮左移，从而使轴类零件13位于三个滚花轮之间，便于对轴类零件13进行滚花，当轴类零件13滚好滚花之后，可使三个滚花轮右移，从而使轴类零件13移出三个滚花轮之间，便于取出轴类零件13，当需要在轴类零件13的不同位置上滚出滚花时，可使三个滚花轮上、下移动到合适位置即可。

上述结构在定位和夹紧两个方面有很大的突破，通过具有特殊曲线轮廓的滑块定位，定位精度能达到5μm，通过液压油缸驱动滑块使三个滚花轮同时夹紧或松开，可对不同直径的轴类零件进行滚花，同时通过调整液压油缸压力可调整滚花纹的高度。并且滚花轮有三个且均匀分布在同一圆周上，三个滚花轮的直径相等，刀纹相同，刀口在同一水平面上等高，这样在对轴类零件进行夹紧时，三个滚花轮所产生的夹紧力在同一圆心上，在对轴类零件夹紧时其受力方向始终指向圆心，在滚花过程中始终起到相互支撑的作用，克服了随滚花长度增加而轴类零件弯曲变形的现象，因而可以滚制任意长度的轴类零件。并且通过一个滑块的移动从而带动三个滚花轮同时相对打开和收拢，控制方便，同步性高，可实现自动定心。

Claims (6)

1.一种自定心式滚花机构，其特征在于：包括壳体，该壳体内横向滑设有一滑块，该滑块的尾端与一移动驱动机构的输出端相连，该滑块的头部固定有一横向设置的推杆，该推杆的头部伸出所述壳体外并设有第一滚花轮，所述滑块的两侧分别对称凹设有第一弧形导向槽和第二弧形导向槽，所述推杆的两侧分别对称设有第一摆杆和第二摆杆，所述第一摆杆和第二摆杆的中部均铰接在所述壳体上，所述第一摆杆的尾部设有沿所述第一弧形导向槽滚动的第一滚轮，所述第二摆杆的尾部设有沿所述第二弧形导向槽滚动的第二滚轮，所述第一摆杆和第二摆杆的头部均伸出所述壳体外并分别设有第二滚花轮和第三滚花轮，所述第二滚花轮和第三滚花轮分别位于所述第一滚花轮的前方的两侧，且三个滚花轮均匀分布在同一圆周上并中间留有轴类零件插入的空间。

2.按照权利要求1所述的自定心式滚花机构，其特征在于：所述移动驱动机构为液压油缸，该液压油缸的输出端与所述滑块相固定。

3.按照权利要求1或2所述的自定心式滚花机构，其特征在于：所述滑块的头部的宽度小于尾部的宽度。

4.按照权利要求1或2所述的自定心式滚花机构，其特征在于：所述第一摆杆和第二摆杆呈弧形，所述推杆、第一摆杆和第二摆杆的头部上均设有固定槽，该固定槽内竖向设有转轴，该转轴的两端转动的安装在所述固定槽的侧壁上，该转轴上安装有所述第一滚花轮或者第二滚花轮或第三滚花轮。

5.按照权利要求1或2所述的自定心式滚花机构，其特征在于：所述壳体固定在一支撑板上，还包括一竖向导轨，该竖向导轨上滑设有一滑板一，该滑板一由竖向驱动机构驱动从而沿所述竖向导轨竖向滑移，该滑板一上还横向设有一横向导轨，该横向导轨上滑设有一滑板二，该滑板二由横向驱动机构驱动从而沿所述横向导轨横向滑移，所述横向驱动机构固定在所述支撑板上。

6.按照权利要求5所述的自定心式滚花机构，其特征在于：所述竖向驱动机构包括电机、设于该电机的输出端上的丝杆，该丝杆的输出端与所述滑板一相连，所述横向驱动机构包括固定在所述支撑板上的无杆气缸，该无杆气缸的输出端与所述滑板二相连。