CN104308272A - 一种同步器齿套去毛刺机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同步器齿套去毛刺机及其使用方法，包括能够固定圆环形同步器齿套工件的机床本体，所述工件带内花键结构且其下侧同轴安装有能够向上运动去除工件内花键的毛刺并向下运动回复原位的推刀，推刀包括和工件的内花键配合的外花键；所述工件下端同轴套在推刀上端且两者间留有间隙。本发明通过将工件固定在机床本体上，在工件下侧套接推刀，通过设置与工件内花键配合的外花键，采用上压下挤的去毛刺方式，有效去除所有毛刺；只需要通过推刀向上运动，一次去除毛刺，效率极高，推刀的外花键和工件的内花键之间留有间隙，使得推刀对工件内花键表面无损伤，不会影响齿面粗糙度，而且不会漏去毛刺；同时减少了零件的转运，防止了零件的磕碰。

Description

一种同步器齿套去毛刺机及其使用方法

技术领域

本发明属于同步器加工领域，尤其涉及一种同步器齿套去毛刺机及其使用方法。

背景技术

目前，现有同步器齿套花键处加工有连齿部位、缺齿部位、V型槽部位和其它小齿等，国内均采用成型铣刀在原有的内花键上加工90°V型槽和25°斜槽等，导致毛刺翻边现象严重，参见图2至图4，同步器齿套花键即工件2的内花键，包括沿工件2圆周方向均布的三个连齿12、三组缺齿13(有25°斜槽)、三个V型槽14和若干小齿，毛刺位于连齿12、缺齿13、V型槽14和小齿的齿面，参见图3，其中V型槽14位于工件2的圆周方向上，每组缺齿13圆周方向上有V型槽14，并加工有25°斜槽。其中缺齿表面和V型槽附近花键齿面毛刺主要采用手工锉刀去除毛刺的方法，此方法效率低，且去毛刺不干净，导致齿套无法与齿毂配合；原手工去毛刺时需要沿内花键齿向方向逐齿去除，效率低且易搓伤内花键齿面，影响齿面粗糙度，并且手工反复搬运，会造成零件磕碰；手工加工较快的节拍40秒/件。

针对毛刺问题，德国在已有的齿套复合加工专用机床中，配备了自动去毛刺机构，但是由于德国采用先进的摆线理论加工槽，因此齿套产生的毛刺即小又薄，很容易去除；由于国内齿套加工方法的不同(使用加工中心配成型铣刀加工)，毛刺肥大，从而使得德国的去毛刺技术不能直接采用；另外，德国机床未考虑齿套花键缺齿部位的毛刺，需要手工锉刀去除。

综上所述，为了填补国内空白，同时弥补德国去毛刺机构的不足，有必要进一步设计同步器齿套去毛刺机，保证质量的同时提高效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术缺陷，提供一种去毛刺干净、效率高的同步器齿套去毛刺机及其使用方法。

本发明的技术方案是：

包括能够固定圆环形同步器齿套工件的机床本体，所述工件带内花键结构且其下侧同轴安装有能够向上运动去除工件内花键的毛刺并向下运动回复原位的推刀，推刀包括和工件的内花键配合的外花键；所述工件下端同轴套在推刀上端且两者间留有间隙。

所述推刀跨棒距比工件跨棒距小0.03～0.07mm。

所述工件的内花键包括连齿、缺齿、V型槽和小齿，毛刺位于连齿、缺齿、V型槽和小齿的齿面，所述推刀包括和工件的内花键配合的外花键，外花键是在推刀的外表面从上往下依次设置环形的前导向齿、用于切除工件齿面毛刺的切削花键齿和后导向齿，所述切削花键齿的齿厚大于前导向齿和后导向齿的齿厚。

所述后导向齿之前还设置有用于切除缺齿上毛刺的三键相连齿。

所述工件上侧安装有能够水平移动以压紧或松开工件的压紧松开装置。

所述压紧松开装置为通过导轨水平地安装在机床本体上的滑板。

所述推刀内沿轴向设置有用于连接液压缸的工字型通孔，工字型通孔配合台阶型的刀垫和液压缸相连。

所述工件和机床本体之间设置有用于对工件进行定位和支撑的支撑部件；支撑部件套设在推刀外。

所述机床本体上安装带有切削液的冷却箱。

本发明去毛刺机的使用方法的技术方案是：包括以下步骤：

首先将工件套在推刀上并使工件的内花键和推刀的外花键配合；接着将滑板水平移动至工件正上方；使推刀向上移动，去除毛刺；推刀再向下移动归位；然后滑板移开归位；最后卸下工件，完成去毛刺。

本发明相对现有技术来说，具有以下有益的技术效果：

本发明通过将工件固定在机床本体上，在工件下侧套接推刀，通过设置与工件内花键配合的外花键，有效去除所有毛刺；只需要通过推刀向上运动，一次去除毛刺，加工节拍10秒/件，效率极高，提升装配合格率0.2％，按照年产150万套同步器，每套500元计算，增加产值150万/年，按照齿套每件80元计算，直接节约24万元/年；另外，使用去毛刺机后摒弃了手工集中去毛刺方式，更可靠更干净；推刀的外花键和工件的内花键之间留有间隙，使得推刀对工件内花键表面无损伤，不会影响齿面粗糙度，而且不会漏去毛刺；同时减少了零件的转运，防止了零件的磕碰。

进一步，本发明的推刀跨棒距比工件跨棒距小0.03～0.07mm，更好地保证了推刀快速通过工件内花键时，推刀顺利将毛刺去除，又不损伤内花键表面光滑度。

进一步，本发明的切削花键齿的齿厚大于前、后导向齿齿厚，利于一次切除毛刺，同时不影响内花键表面。

进一步，本发明通过设置三键相连齿，有效去除缺齿部分的毛刺，使毛刺去除更彻底。

进一步，本发明通过设置压紧松开装置，起压紧工件和松开工件的作用，防止去除毛刺的时候工件移动。

进一步，本发明通过设置导轨安装滑板作为压紧松开装置，压紧和松开的动作快捷、方便。

进一步，本发明通过在推刀内设置工字型通孔，有效保证液压缸牢固连接。

进一步，本发明通过设置支撑部件，可定位与支撑工件，不同的零件还可更换不同的支撑。

进一步，本发明通过设置带有切削液的冷却箱，切削液能够保护推刀和清理切削的毛刺。

本发明去毛刺方法采用上压、下挤的去毛刺方式，以便保证顺利去除毛刺的同时，整个工作流程可靠稳定，操作工只需进行装卸工件和启动去毛刺机，其余均由去毛刺机完成，整个去毛刺加工节拍10秒，效率高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是现有工件的结构示意图；

图3是图2的E-E向剖视图；

图4是图2的D向旋转试图；

图5是本发明推刀的结构示意图；

图6(a)～(c)分别是图5的A-A向、B-B向和C-C向的剖视图；

其中：1-滑板；2-工件；3-支撑部件；4-推刀；5-液压缸；6-机床本体；7-冷却箱；8-前导向齿；9-切削花键齿；10-后导向齿；11-三键相连齿；12-连齿；13-缺齿；14-V型槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明：

参照图1，本发明包括机床本体6，机床本体6内从下往上依次安装带有切削液的冷却箱7、液压缸5、刀垫、推刀4、工件2和水平的滑板1，其中推刀4为圆筒形，工件2为圆环形且带内花键结构；推刀4内沿轴向设置有连接液压缸5活塞杆的工字型通孔，推刀4和液压缸5之间设置刀垫，推刀4外套设支撑部件3，用于对工件2进行定位和支撑；工件2部分套接在推刀4上；滑板1通过导轨水平地安装在机床本体6上，滑板1能够水平移动以压紧或松开工件2。推刀4与工件2之间留有0.03～0.07mm的间隙，即推刀4的跨棒距比工件2的跨棒距小0.03～0.07mm。

参见图5和图6(a)～(c)，推刀4包括和工件2的内花键配合的外花键，外花键是在推刀4的外表面从上往下依次设置环形的前导向齿8、用于切除工件2齿面毛刺的切削花键齿9和后导向齿10，前导向齿8和后导向齿10的齿厚相等，切削花键齿9的齿厚大于前导向齿8和后导向齿10的齿厚，切削花键齿9与工件2之间的间隙为0.03～0.07mm，仅仅起去除毛刺作用，无切削作用，其中前导向齿8便于即装工件2同时对齿，且在推刀4向上运动时起导向作用；后导向齿10便于推刀4完成切削毛刺后与工件2对齿，在推刀4向下运动时起导向作用；切削花键齿9用于切除毛刺，推刀4上的各齿和工件2之间存在不同的间隙，有效起到导向、切除毛刺同时不损坏工件2内表面的作用；后导向齿10之间还设置三键相连齿11，三键相连齿11用于切除切削花键齿9不易完全切除的缺齿13上的毛刺，本发明通过切削花键齿9和三键相连齿11相配合，能够一次完成毛刺切除工作，效率高，毛刺切除干净，且不会影响工件2的内花键表面光滑度。

本发明针对花键结构特征设计推刀4，使得推刀4与工件2需圆周定位，加之毛刺复杂肥大特征，不能采用一次通过的方式去除毛刺，故采用上压、下挤的去毛刺工作方式。

本发明中滑板1通过导轨与机床本体6连接，滑板1在气缸的作用下前后运动，起压紧工件和松开工件的作用；支撑部件3通过螺栓连接在机床本体6上，不同的零件可更换不同的支撑，起工件2端面定位与支撑作用；推刀4通过其心轴组件与液压缸活塞杆固定，通过活塞杆带动推刀4上下运动；本发明中设置滑板限位传感器和活塞杆限位传感器来进行限位，图中未表示。

本发明主要工作步骤和原理包括：

a手动将工件2部分套在推刀4上，推刀4上的前导向齿8便于即装工件2同时对齿，使推刀4的外花键和工件2的内花键进行配合；

b双手拨打开关后，滑板1水平移动至工件2正上方，起限制工件2上下移动的作用；

c通过液压缸5带动推刀4向上移动，前导向齿8与工件2配合，开始起导向作用；上升一定高度后，切削花键齿9与工件2接触，并从工件2下方到上方去除绝大部分齿面的毛刺，进而切削花键齿9下方的三键相连齿11也上升到与工件2接触的位置，切除缺齿13处遗留的少许毛刺，推刀4穿过工件2后，通过切削花键齿9和三键相连齿11配合，毛刺即可被一次完全切除，效率高，但推刀4不能全部离开工件2，便于后导向齿与工件2对齿；整个切削毛刺的过程中，通过冷却箱中的切削液有效保护推刀4和清理切削的毛刺；

d推刀4向下移动，后导向齿10开始起导向作用，使推刀4归位，此时毛刺已被全部切除，且被切削液清理掉，推刀4与工件2之间留的间隙保证了推刀4向下运动复位时，其上的切削花键齿9和三键相连齿11等不会对工件2造成多余的破坏性切削，结构合理；

e滑板1移开归位；

f手动卸下工件2，完成去毛刺。

各个移动位置通过传感器检测与液压控制。

本发明整体效果显著，表现在：a整个去毛刺工作流程稳定可靠；b去毛刺干净，花键表面精度良好，跟齿毂配合顺畅，提升装配合格率0.2％，按照年产150万套同步器，每套500元计算，增加产值150万/年，按照齿套每件80元计算，直接节约24万元/年；另外，使用去毛刺机后摒弃了手工集中去毛刺方式，而采用去毛刺机去除毛刺，推刀4只需要一个向上通过内花键的动作，效率极高；并且去除毛刺相对手工更可靠更干净，不会影响齿面粗糙度，而且不会漏去毛刺；同时减少了零件的转运，防止了零件的磕碰。；c加工节拍10秒/件，原手工节拍40秒/件，提高了效率。

(2)针对齿套花键结构及毛刺特征，设计并制造了包括前导向齿8、切削花键齿9和三键相连齿11以及后导向齿10共四部分的推刀4，见图5和图6(a)～(c)，推刀4与工件2间隙控制在0,03-0.07mm，保证了推刀4快速通过工件2内花键时，推刀4顺利将毛刺去除；另外，切削液自上而下冲刷台面，将切屑带走的同时，润滑推刀4，延长推刀4使用寿命。经试验验证，确定了合适的推刀4大径、连齿大径、前角以及跨棒距，另外考虑了推刀4的刃磨、安装和行程等因素。

经现场验证，每把推刀4加工零件20000件/次，可刃磨3-4次，共计至少加工零件6万件/把，刀具成本1000元/把，刀具成本几乎可忽略不计。对本发明的总结如下：

第一，根据同步器齿套花键结构即毛刺特征，设计与制造专用推刀4，保证去除花键不同部位不同类型的毛刺；

第二，设计去毛刺机工作方式，根据花键特征及毛刺类型，必须采用上压、下挤的去毛刺方式，以便保证顺利去除毛刺的同时，整个工作流程可靠稳定，操作工只进行装卸工件和按启动按钮，其余均由去毛刺机完成，整个去毛刺加工节拍10秒。

第三，将推刀4与去毛刺机结合，确定合适行程及位置，保证推刀4与花键的轴向方向的结合与定位。完成上述工作，即可进行完整的去毛刺加工。

Claims (10)

1.一种同步器齿套去毛刺机，其特征在于：包括能够固定圆环形同步器齿套工件(2)的机床本体(6)，所述工件(2)带内花键结构且其下侧同轴安装有能够向上运动去除工件(2)内花键的毛刺并向下运动回复原位的推刀(4)，推刀(4)包括和工件(2)的内花键配合的外花键；所述工件(2)下端同轴套在推刀(4)上端且两者间留有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种同步器齿套去毛刺机，其特征在于：所述推刀(4)跨棒距比工件(2)跨棒距小0.03～0.07mm。

3.根据权利要求1所述的一种同步器齿套去毛刺机，其特征在于：所述工件(2)的内花键包括连齿(12)、缺齿(13)、V型槽(14)和小齿，毛刺位于连齿(12)、缺齿(13)、V型槽(14)和小齿的齿面，外花键是在推刀(4)的外表面从上往下依次设置环形的前导向齿(8)、用于切除工件(2)齿面毛刺的切削花键齿(9)和后导向齿(10)，所述切削花键齿(9)的齿厚大于前导向齿(8)和后导向齿(10)的齿厚。

4.根据权利要求3所述的一种同步器齿套去毛刺机，其特征在于：所述后导向齿(10)之前还设置有用于切除缺齿(13)上毛刺的三键相连齿(11)。

5.根据权利要求1所述的一种同步器齿套去毛刺机，其特征在于：所述工件(2)上侧安装有能够水平移动以压紧或松开工件(2)的压紧松开装置。

6.根据权利要求5所述的一种同步器齿套去毛刺机，其特征在于：所述压紧松开装置为通过导轨水平地安装在机床本体(6)上的滑板(1)。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种同步器齿套去毛刺机，其特征在于：所述推刀(4)内沿轴向设置有用于连接液压缸(5)的工字型通孔，工字型通孔配合台阶型的刀垫和液压缸(5)相连。

8.根据权利要求7所述的一种同步器齿套去毛刺机，其特征在于：所述工件(2)和机床本体(6)之间设置有用于对工件(2)进行定位和支撑的支撑部件(3)；支撑部件(3)套设在推刀(4)外。

9.根据权利要求7所述的一种同步器齿套去毛刺机，其特征在于：所述机床本体(6)上安装带有切削液的冷却箱(7)。

10.基于权利要求7所述的一种同步器齿套去毛刺机的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

首先将工件(2)套在推刀(4)上并使工件(2)的内花键和推刀(4)的外花键配合；接着将滑板(1)水平移动至工件(2)正上方；通过液压缸(5)带动推刀(4)向上移动，去除毛刺；推刀(4)再向下移动归位；然后滑板(1)移开归位；最后卸下工件(2)，完成去毛刺。