CN104227460B - 自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法及装置。本发明通过采用两次装夹的方式，第一次装夹加工工件的前半部，同时在工件的左右齿上加工出留有加工余量的凹槽，利用可移动设置在机床工作台上的定位结构与凹槽的贴紧配合进行精确定位，然后将工件向上提起沿内孔中心旋转180度后，左齿的凹槽与右齿的凹槽位置相对调，再沿定位结构向下放置工件，利用定位结构的定位作用，确保工件旋转180度后的精确定位，最后将工件的后半部夹紧固定在机床工作台上，移走定位结构，然后完成工件的另一部分加工。这种加工方法实现了小机床加工大规格传动链轮的精确加工，克服了现有技术的缺陷，大大节省了设备成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法及装置。
背景技术
在自动扶梯或自动人行道的传动系统中，传动链轮是较重要的部件，它除了自身有较高的精度要求外，还有左、右件对称要求。
行业内普遍的做法，都是车加工后，在立式加工中心上设计专用夹具，左、右件相对叠合，以内孔（轴承挡）定位，通过一次装夹，用立铣刀走包络线来完成全部齿槽加工并换刀完成全部端面孔的加工。实践证明，该方法是比较合理、可靠的。但该方法要求传动链轮的包络线的最大直径必须小于加工中心的机床工作台的X轴和Y轴的加工范围。
但是早期的加工中心，其机床工作台的X轴和Y轴的加工范围为1250*760mm，加工一般自动扶梯或自动人行道的传动链轮还有一定的余地。但是，随着公交型自动扶梯的开发，传动链轮的包络线最大直径超过了850mm，有的甚至达到了963mm，齿槽也有了变异。在这种情况下，传动链轮的包络线的最大直径超出了加工中心的X轴和Y轴的加工范围，于是，采用传统的立式加工中心的将工件一次装夹就无法完成全部齿槽加工和全部端面孔的加工。为了节约设备成本，通过一次装夹加工好工件的一半，然后通过第二次装夹加工好工件的另一半，这种加工方式就成为必然选择。
然而，采用两次装夹分别加工一半的加工方式，如何保证两次装夹的工件的定位精确度，是现有技术中亟需解决的一道技术难题。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种通过两次装夹完成加工包络线大于机床工作台的加工范围的传动链轮的加工方法，确保传动链轮两次装夹的精确定位，解决上述技术难题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将圆环形的工件夹紧固定在机床工作台上，使所述工件的前半部分位于所述机床工作台上X轴和Y轴的加工范围内；
（2）找出所述工件的内孔中心的坐标，并将该坐标定为加工基准中心；
（3）加工所述工件的前半部分的齿槽和端面孔，并在所述工件上沿经过所述加工基准中心的径向线的两端加工左齿和右齿，将所述左齿和所述右齿均先加工成用于定位且留有加工余量的凹槽，所述左齿和所述右齿上的凹槽呈左右对称设置；
（4）在所述工件的左右两侧分别对应所述左齿和所述右齿的位置固定一个定位结构，利用所述定位结构与所述左齿和右齿内加工的凹槽贴紧配合进行定位；
（5）向上取出所述工件，然后将所述工件沿内孔中心旋转180度后，将所述工件的左、右齿上的凹槽分别沿两侧的定位结构滑下后落在所述机床工作台上，使所述工件的后半部分位于所述机床工作台的加工范围内，夹紧所述工件后，移走所述定位结构；
（7）加工所述工件的后半部分的齿槽和端面孔，并将所述左齿和所述右齿的V形槽也加工成对应的齿槽；
（8）取下工件。
其中，所述机床工作台上还固设有多个用于支撑所述工件的等高垫。
优选地，多个所述等高垫沿所述工件的中心线左右对称布置。这种设计可确保工件位于机床工作台上的部分整体加工高度相同。
其中，所述凹槽为V形槽。
进一步优选地，所述机床工作台具有沿自身长度方向开设的T形槽，所述工件的左右两侧的定位结构均分别可移动地安装在所述T形槽内，所述工件固定在所述T形槽上方；所述定位结构包括可移动定位座和垂直安装在所述可移动定位座上的定位柱，所述定位柱与所述左齿或右齿的凹槽均可贴紧配合。
更进一步地，所述定位结构可沿所述左齿和右齿所处的同一径向中心线方向左右移动地安装在所述T形槽内，所述同一径向中心线与所述T形槽的纵向中心线平行。
由于采用上述技术方案，本发明通过采用第一次装夹加工工件的前半部，同时在工件的左右齿上加工出留有加工余量的凹槽，利用可移动设置在机床工作台上的定位结构与凹槽的贴紧配合进行精确定位，然后将工件向上提起沿原加工基准中心旋转180度后，左齿的凹槽与右齿的凹槽位置相对调，再沿定位结构向下放置工件，利用定位结构的定位作用，确保工件旋转180度后的精确定位，最后将工件的后半部夹紧固定在机床工作台上，移走定位结构，然后完成工件的另一部分加工。
为了实现上述加工方法，本发明的另一个目的是提供了一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工装置，包括加工中心的机床工作台，其特征在于：所述机床工作台上两侧分别设置有一个可移动的定位结构，两个所述定位结构沿同一中心线布置；每个所述定位结构都包括可移动定位座和垂直安装在所述可移动定位座上的定位柱；所述机床工作台沿自身长度方向开设有T形槽，两个所述定位结构所在的同一中心线与所述T形槽的纵向中心线平行，两个所述定位结构可沿所述同一中心线左右移动地设置在所述T形槽中。
优选地，所述可移动定位座为长条形，所述可移动定位座的长度方向沿所述T形槽的横向设置。
更优选地，所述定位柱为圆柱，所述可移动定位座上开设有圆孔，所述定位柱的下端插在所述圆孔中并通过键将所述定位柱和所述可移动定位座紧固在一起。采用圆柱，通用性更高，可方便地与工件上加工的凹槽的侧面贴紧配合，而工件上用于定位的凹槽可根据实际情况加工成不同的形状。
最优选地，所述定位柱沿轴向由上至下设置有锥形段、定位段和连接段，锥形段的直径从上至下呈由小渐大设置。
采用本发明的加工方法及加工装置来对自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工，尤其适用于传动链轮尺寸较大，包络线的最大直径大于加工中心的X轴和Y轴的加工范围的情况，传动链轮通过两次装夹加工，定位精确，实现了采用小机床对大规格传动链轮的精确加工，攻克了现有技术的难题，极大地节省了大型设备的投入成本。
附图说明
图1为本发明的加工装置的俯视示意图。
图2为本发明的加工装置中的可移动定位座的剖面示意图。
图3为本发明的加工装置中的定位柱的侧视图。
图4为本发明的加工装置中的等高垫的剖面示意图。
图5为将工件第一次装夹在机床工作台上时的结构示意图。
图6为采用定位结构对加工完前半部的工件进行定位时的结构示意图。
图7为工件旋转180度后沿定位结构定位进行第二次装夹的结构示意图。
图8为工件在机床工作台上加工完后半部后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
请参阅图1至4，其绘示了本发明自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工装置及其零件。它包括加工中心的机床工作台1，机床工作台1沿自身长度方向开设有T形槽11。机床工作台1上两侧分别设置有一个可移动的定位结构2，两个定位结构2沿同一中心线100布置。机床工作台1上还设置有6个相同形状的等高垫3，用于支撑工件，确保工件在机床工作台上的加工高度相同。6个等高垫3均为凸台结构，按照左右对称布置在T形槽11中，并且都位于同一圆周上。
请参阅图2和图3，每个定位结构2都包括可移动定位座21和垂直安装在可移动定位座21上的定位柱22。定位柱22为圆柱，定位柱22沿轴向由上至下设置有锥形段223、定位段221和连接段222。锥形段223的直径从上至下呈由小渐大设置，锥形段223可便于定位柱22固定时，工件4上用于定位的凹槽可顺利向下滑动。工件上沿定位柱22向下落在机床工作台1上后，通过凹槽的内侧面与定位段221的外圆周面配合定位。
可移动定位座21的中间开设有圆孔211，定位柱22的下端的连接段222插在可移动定位座21中间的圆孔211中并通过键将定位柱22和可移动定位座21紧固在一起。
两个定位结构2所在的同一中心线100与T形槽11的纵向中心线200平行，两个定位结构2可沿同一中心线100左右移动地设置在T形槽11中。其中，可移动定位座21为长条形，可移动定位座21的长度方向沿T形槽11的横向设置。采用圆柱，通用性更高，可方便地与工件上加工的凹槽的侧面贴紧配合，而工件上用于定位的凹槽可根据实际情况加工成不同的形状，由于左右两侧用于定位的凹槽左右对称，只要工件旋转180度后都依然能够与凹槽贴紧配合，就能够实现精确定位。
请参阅图5至图8，其绘示了采用本发明的加工方法和加工装置加工传动链轮的加工过程的示意图。以下结合附图对本发明的加工方法详细进行描述。
本发明采用的一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法，包括以下步骤：
（1）请参阅图5，将圆环形的工件4夹紧固定在机床工作台1上，使工件4的前半部分位于机床工作台1上X轴和Y轴的加工范围内。本实施例的机床工作台的X轴和Y轴的加工范围为1250*760mm，而工件4的直径大于Y轴的长度，所以，只能将工件4的前半部放置在机床工作台的T形槽11上方，并且由6个等高垫对工件4进行支撑，调整工件4的前边离机床工作台1的前边距离大约8~9mm。6个等高垫3所在的同一圆周的直径略小于工件4的内径。工件4放置好后夹紧。此时，机床工作台1上的定位结构2位于工件4的左右两侧，并且远离工件4。
（2）机床打表，找出工件4的内孔中心的坐标，并将该坐标定为加工基准中心。
（3）请参阅图6，加工中心一次性加工完成工件4的前半部分的齿槽41和端面孔42，并在工件4上沿经过加工基准中心的径向线的两端加工左齿401和右齿402，将左齿401和右齿402均先加工成用于定位且留有加工余量的凹槽，左齿401和右齿402上的凹槽呈左右对称设置。本实施例中，为了便于定位，凹槽为V形槽。
（4）将工件4两侧的定位结构向工件4移动，使工件4左侧的定位结构2上的定位柱22与左齿401的V形槽贴紧配合，使工件4右侧的定位结构2上的定位柱22与右齿402的V形槽贴紧配合，然后将定位结构2固定。为了确保定位精确，注意用照光检查定位柱22的外圆周面与V形槽的两侧面应紧贴无漏光。这样，通过左右两侧的定位柱22和工件4左右两侧的V形槽就使工件4准确定位了。
（5）请参阅图7，固定好定位结构2后，向上取出工件4，然后将工件4沿内孔中心旋转180度后，将工件4的左齿401、右齿402的V形槽左右对调后分别沿两侧的定位结构2的定位柱22滑下，然后落在机床工作台1上。此时，工件4的后半部分位于机床工作台1的加工范围内，由于定位结构2的定位作用，旋转后的工件4的加工基准中心依然与第一次装夹时相同。放置好工件4后，再次夹紧工件4，然后移走定位结构2。
（7）请参阅图8，加工工件4的后半部分的齿槽43和端面孔44，并将左齿401和右齿402的V形槽也加工成对应的齿槽，整个工件4的加工就完成了，得到了传动链轮。
（8）最后，取下工件，去毛边后进行外观检验。
采用本发明的加工方法和加工装置加工的传动链轮，虽然采用二次装夹，但是两次加工的接刀痕迹用肉眼几乎看不出来，可见本发明采用的二次装夹加工的方法及装置加工精确度非常高。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将圆环形的工件夹紧固定在机床工作台上，使所述工件的前半部分位于所述机床工作台上X轴和Y轴的加工范围内；
（2）找出所述工件的内孔中心的坐标，并将该坐标定为加工基准中心；
（3）加工所述工件的前半部分的齿槽和端面孔，并在所述工件上沿经过所述加工基准中心的径向线的两端加工左齿和右齿，将所述左齿和所述右齿均先加工成用于定位且留有加工余量的凹槽，所述左齿和所述右齿上的凹槽呈左右对称设置；
（4）在所述工件的左右两侧分别对应所述左齿和所述右齿的位置固定一个定位结构，利用所述定位结构与所述左齿和右齿内加工的凹槽贴紧配合进行定位；
（5）向上取出所述工件，然后将所述工件沿内孔中心旋转180度后，将所述工件的左、右齿上的凹槽分别沿两侧的定位结构滑下后落在所述机床工作台上，使所述工件的后半部分位于所述机床工作台的加工范围内，夹紧所述工件后，移走所述定位结构；
（7）加工所述工件的后半部分的齿槽和端面孔，并将所述左齿和所述右齿的凹槽也加工成对应的齿槽；
（8）取下工件。
2.根据权利要求1所述的一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法，其特征在于：所述机床工作台上还固设有多个用于支撑所述工件的等高垫。
3.根据权利要求2所述的一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法，其特征在于：多个所述等高垫沿所述工件的中心线左右对称布置。
4.根据权利要求1所述的一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法，其特征在于：所述凹槽为V形槽。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法，其特征在于：所述机床工作台具有沿自身长度方向开设的T形槽，所述工件的左右两侧的定位结构均分别可移动地安装在所述T形槽内，所述工件固定在所述T形槽上方；所述定位结构包括可移动定位座和垂直安装在所述可移动定位座上的定位柱，所述定位柱与所述左齿或右齿的凹槽相贴紧配合。
6.根据权利要求5所述的一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工方法，其特征在于：所述定位结构可沿所述左齿和右齿所处的同一径向中心线方向左右移动地安装在所述T形槽内，所述同一径向中心线与所述T形槽的纵向中心线平行。
7.一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工装置，包括加工中心的机床工作台，其特征在于：所述机床工作台上两侧分别设置有一个可移动的定位结构，两个所述定位结构沿同一中心线布置；每个所述定位结构都包括可移动定位座和垂直安装在所述可移动定位座上的定位柱；所述机床工作台沿自身长度方向开设有T形槽，两个所述定位结构所在的同一中心线与所述T形槽的纵向中心线平行，两个所述定位结构可沿所述同一中心线左右移动地设置在所述T形槽中。
8.根据权利要求7所述的一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工装置，其特征在于：所述可移动定位座为长条形，所述可移动定位座的长度方向沿所述T形槽的横向设置。
9.根据权利要求7或8所述的一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工装置，其特征在于：所述定位柱为圆柱，所述可移动定位座上开设有圆孔，所述定位柱的下端插在所述圆孔中并通过键将所述定位柱和所述可移动定位座紧固在一起。
10.根据权利要求9所述的一种自动扶梯或自动人行道上的传动链轮的加工装置，其特征在于：所述定位柱沿轴向由上至下设置有锥形段、定位段和连接段，锥形段的直径从上至下呈由小渐大设置。
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