CN104625833B

CN104625833B - 一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床

Info

Publication number: CN104625833B
Application number: CN201410827836.9A
Authority: CN
Inventors: 何强; 李向东; 张宝利; 王敏; 李占君; 李丽丽
Original assignee: Anyang Institute of Technology
Current assignee: Anyang Institute of Technology
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2034-12-29
Also published as: CN104625833A

Abstract

本发明涉及一种小型差速器壳体内球面和端面粗精锪的机床，解决了现有制造差速器壳体的机床加工效率低、通用性差、不适合对多品种小批量的差速器壳体进行加工的问题；方案是，包括机床，机床上设有置于机床滑轨上的左滑台机构、中间滑台机构、右滑台机构、置于中间滑台机构后部的机械手机构，所述中间滑台机构上设有差速器壳体夹具，所述左滑台机构包括左右滑动固定在滑轨上的左滑台体，左滑台体右部转动固定有左接杆，左接杆经传动箱连接置于左滑台体上的电动机，左滑台体左侧和机床之间连接有第一液压油缸；本发明一次性调整完毕可以适合小规模的生产，自动化生产高，成本低，节能环保，劳动强度低，效率高，适合小规模生产。

Description

一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床

技术领域

本发明涉及差速器壳体加工领域，特别是一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床。

背景技术

随着社会经济的发展，人们的生活水平越来越高，汽车已经走进了大部分的家庭，现在社会上汽车种类繁多，生产数量也在逐年提高，然而差速器壳体是汽车上必不可少的零件之一，所以差速器壳体的需求也急剧增加，目前差速器壳体正向小批量、多品种的方向发展，但目前我国对差速器的加工都是用的通用车床靠三角卡盘加紧工件人工进行加工，这种加工方法效率低、通用性差，不适合对多品种小批量的差速器进行加工。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种小型差速器壳体内球面和端面粗精锪的机床，有效的解决了现有制造差速器壳体的机床加工效率低、通用性差、不适合对多品种小批量的差速器壳体进行加工的问题。

其解决方案是，包括机床，机床上设有置于机床滑轨上的左滑台机构、中间滑台机构、右滑台机构、置于中间滑台机构后部的机械手机构，所述中间滑台机构上设有差速器壳体夹具，所述左滑台机构包括左右滑动固定在滑轨上的左滑台体，左滑台体右部转动固定有左接杆，左接杆经传动箱连接置于左滑台体上的电动机，左滑台体左侧和机床之间连接有第一液压油缸；

所述中间滑台机构包括可左右滑动并固定在滑轨上的滑台体，滑台体下端设有丝杠螺母，丝杠螺母内穿设有与滑轨平行放置的丝杠螺杆，丝杠螺杆经动力装置驱动旋转，所述差速器壳体夹具固定在滑台体上端；

所述右滑台机构包括可左右滑动并固定在滑轨上的右滑台体，右滑台体左端转动固定有右接杆，右滑台体上固定有第二液压油缸，第二液压油缸的活塞杆连接固定在机床上的挡铁，第二液压油缸的活塞杆和滑轨相平行；

所述机械手机构包括固定在机床上的两个竖向放置且平行的光轴，两光轴上分别上下滑动设有滑块，还包括固定在两滑块上的联接板，联接板上固定有第三液压油缸，第三液压油缸的活塞杆与光轴平行且自由端固定有挡板，挡板固定在光轴上端，联接板前端设有机械手。

本发明结构新颖独特，结构简单，一次性调整完毕可以适合小规模的生产，自动化生产高，成本低，节能环保，劳动强度低，效率高，适合小规模生产。

附图说明

图1为本发明的总装图。

图2为本发明的左滑台机构立体图。

图3为本发明的机械手机构立体图。

图4为本发明的中间滑台机构立体图。

图5为本发明的右滑台机构立体图。

图6为差速器壳体内端面粗精锪机床用夹具中夹装差速器壳体时的立体结构图。

图7为差速器壳体内端面粗精锪机床用夹具中定位销插入差速器壳体球壳腔上的小圆孔时的立体图。

图8为差速器壳体内端面粗精锪机床用夹具中动刀头连接置于差速器壳体内的刀具时的示意图。

图9为差速器壳体内球面粗精锪机床用夹具夹装差速器壳体时的视角一立体结构图。

图10为差速器壳体内球面粗精锪机床用夹具夹装差速器壳体时的视角二立体结构图。

图11为差速器壳体内球面粗精锪机床用夹具V型支座、定位钢球座和定位油缸系统夹装差速器壳体时的结构立体图。

图12为差速器壳体内球面粗精锪机床用夹具中动刀头连接置于差速器壳体内的刀具时的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图5给出，本发明包括机床7，机床7上设有置于机床7滑轨上的左滑台机构1、中间滑台机构5、右滑台机构6、置于中间滑台机构5后部的机械手机构4，所述中间滑台机构5上设有差速器壳体夹具3，所述左滑台机构1包括可左右滑动并固定在滑轨上的左滑台体103，左滑台体103右部转动固定有左接杆105，左接杆105经传动箱102连接置于左滑台体103上的电动机101，左滑台体103左侧和机床7之间连接有第一液压油缸104；

所述中间滑台机构5包括可左右滑动并固定在滑轨上的滑台体501，滑台体501下端设有丝杠螺母502，丝杠螺母502内穿设有与滑轨平行放置的丝杠螺杆503，丝杠螺杆503经动力装置驱动旋转，所述差速器壳体夹具3固定在滑台体501上端；

所述右滑台机构6包括可左右滑动并固定在滑轨上的右滑台体603，右滑台体603左端转动固定有右接杆601，右滑台体603上固定有第二液压油缸604，第二液压油缸604的活塞杆605连接固定在机床7上的挡铁606，第二液压油缸604的活塞杆605和滑轨相平行；

所述机械手机构4包括固定在机床7上的两个竖向放置且平行的光轴403，两光轴403上分别上下滑动设有滑块405，还包括固定在两滑块405上的联接板407，联接板407上固定有第三液压油缸406，第三液压油缸406的活塞杆402与光轴403平行且自由端固定有挡板401，挡板401固定在光轴403上端，联接板407前端设有机械手。

所述机械手包括抓手409，抓手409由第四液压油缸408经连杆结构驱动。

所述滑块405经直线轴承404滑动固定在光轴403上。

所属丝杠螺母502为双头螺母。

所述动力装置包括经联轴器504连接在丝杠螺杆503上的光杠505，光杠505经伺服电机506驱动。

由图6至图8给出所述差速器壳体夹具3为差速器壳体内端面粗精锪机床用夹具，其包括固定在滑台体501上的基座301，基座301上端间隔设有两个水平放置的导轨302，导轨302上侧面沿着其长度方向的后端固定有挡块303，挡块303的后方设有支座304，支座304上端转动固定有压板305，所述压板305为两个，分别与其中一个导轨302在同一轴线上，支座304后端设有液压缸306，压板305的后端活动固定在液压缸306的活塞杆上，所述压板305的前端设有置于挡块303前端且朝着挡块303方向向下的折板307,两支座304之间设有朝向导轨302放置的与差速器壳体9球壳腔上的小圆孔901相配合的定位销310。将差速器壳体9的球壳腔架设到两个导轨302之间，差速器壳体9的球壳腔经导轨302滑到加工位置后，经夹具上位于两个支座304之间的定位销310插入差速器壳体9上的球壳腔上的小圆孔901进行粗略圆周定位后，液压缸306启动顶起压板305的后端，再由机床上的机械手将刀具8经差速器壳体9球壳上的大圆孔902放入差速器壳体9的球壳腔内，两端动刀头10插入刀具装夹孔（即差速器壳体两端面上的圆孔903）中，即可进行对差速器壳体9内端面的粗精锪。夹紧差速器壳体9是根据定位销310确定了差速器壳体9的球壳腔在圆周方向定位完成后（差速器壳体9的球壳腔上分别有两个对称的小圆孔901和两个对称的大圆孔902，当差速器壳体9的球壳腔顺着导轨302滑到加工位置时，定位销310插入其中一个小圆孔901中，即限制了差速器壳体9的球壳腔的圆周运动，起到定位效果），液压缸306启动，驱动压板305将差速器壳体308夹紧，装夹过程简单方便，另外由于液压缸306行程的范围比较大，所以可以适用于不同尺寸型号的差速器壳体9的加工，差速器壳体9的球壳上留有两个大圆孔902可供机械手将刀具8放入差速器壳体9内腔，然后动刀头10通过差速器壳体9两端的圆孔903插入差速器壳体9，穿入刀具8中，刀具8装夹完成（根据不同型号的差速器壳体装夹对应型号的锪刀）。切屑在切削下来后由差速器壳体9的下孔漏出，顺着夹具体的斜面滑下。

由图9至图12给出所述差速器壳体夹具3为差速器壳体内球面粗精锪机床用夹具，其包括固定在滑台体501上的基体301′, 基体301′上前端和后端分别设有V型支座302′，两V型支座302′之间的基体301′上设有一个置于两V型支座302′中线一侧的定位钢球座307′，每个V型支座302′一侧的基体301′上设有不阻止差速器壳体9放置到两V型支座302′之间的转角油缸303′，转角油缸303′的活塞杆上固定有压杆304′，定位钢球座307′的后端设有定位油缸系统306′，所述定位钢球座307′和定位油缸系统306′能够定位差速器壳体9上不同的螺栓孔904。

所述定位钢球座307′用来定位差速器壳体9上的螺栓孔904，其包括固定在基体301′上的支架Ⅰ，支架Ⅰ上设有弹簧放置圆槽Ⅱ，弹簧放置圆槽Ⅱ内固定弹簧Ⅲ的一端，弹簧Ⅲ的另一端为自由端，弹簧Ⅲ的自由端上固定有可以部分置于差速器壳体9的螺栓孔904内的钢球Ⅳ。

所述转角油缸303′的位置可以固定在基体301′的任何位置，只要其不影响差速器壳体9放置到两V型支座302′之间即可。

所述定位油缸系统306′包括定位油缸Ⅴ，定位油缸Ⅴ的自由端固定有可朝着与其对应的定位钢球座307′方向做直线运动的滑块Ⅵ，滑块Ⅵ的自由端固定有可插入差速器壳体9的螺栓孔904的定位销Ⅶ。

所述定位油缸Ⅴ和与其对应的定位钢球座307′之间的基体301′上固定有固定块Ⅷ，固定块Ⅷ内设有贯通固定块Ⅷ的滑道Ⅸ，滑块Ⅵ置于滑道Ⅸ内构成可朝着与其对应的定位钢球座307′方向做直线运动的结构。

差速器壳体内球面粗精锪机床用夹具使用时，将差速器壳体9放入两V型支座302′的V型槽内，经夹具体上的定位钢球座307′中的钢球Ⅳ认准差速器壳体9上呈圆周均匀布置的多个螺栓孔904做初步定位后，如图11所示，定位钢球座307′内部有钢球Ⅳ和弹簧Ⅲ组成，当差速器放入V型支座302′后钢球Ⅳ被顶着朝着弹簧Ⅲ压缩的方向运动，此时钢球Ⅳ缩回到弹簧放置圆槽Ⅱ内，压缩弹簧Ⅲ，转动差速器壳体9至其大圆孔902为上下方向，此时钢球Ⅳ正好认准差速器壳体9法兰盘上均布的其中一个螺栓孔904，弹簧Ⅲ弹起，钢球Ⅳ一部分被压入螺栓孔904中，差速器壳体9初步定位完成。接着定位油缸系统306′驱动定位销Ⅶ插入差速器壳体9另外一个螺栓孔904中，进行精确的圆周定位，使得差速器壳体9不再能够进行圆周运动，之后转角油缸303′启动，顶起压杆304′一端旋转至差速器壳体9装夹位置上方再放下，差速器壳体9即被压杆304′的自由端压紧固定，再由机床上机械手将刀具8放入差速器壳体9内，两端刀杆由动刀头10驱动插入小圆孔901中，即可进行对差速器壳体9内球面的粗精锪。

当定位销Ⅶ插入了差速器壳体9，确认了差速器壳体9在圆周方向定位完成后，转角油缸303′启动，驱动压杆304′将差速器壳体9夹紧，装夹过程简单方便，另外由于转角油缸303′行程范围较大，所以可以适用于不同尺寸的差速器壳体9加工（注：所给示意图加工的差速器壳体为最大型号，一般情况下无论型号大小差速器法兰盘及其上边所附带的螺栓孔直径大小、位置以及数量不发生变化。如果需要小型号法兰盘差速器，所发明的夹具基座上有两套螺孔，可供弹簧座与液压定位系统同时向里平移一个位置再固定。）。

差速器壳体9上留有两个大圆孔902可供机械手将刀具8放入差速器壳体9内腔，然后刀杆通过差速器壳体9两端小圆孔901插入差速器壳体9，穿入刀具8中，刀具8装夹完成（根据不同型号的差速器可以装夹相对应型号的锪刀）。

切削在切削下来后由差速器壳体9的下孔漏出，将顺着基体301′的斜面滑下。

本发明机床加工过程中，差速器壳体9装在差速器壳体夹具3上，抓手409抓住刀具8，由第四液压油缸408驱动抓手409夹紧刀具8，通过第三液压油缸406和其活塞杆402的配合使滑块405经直线轴承404在滑杆403上上下运动，将刀具8送到工作位置，在刀具8下移的同时机床7左端的第一液压油缸104和机床7右端的第二液压油缸604带动左右滑台体（103、603）向中间运动，使左右接杆（105、601）加紧刀具8，当左右接杆（105、601）插入到刀具8时，电动机101带动左接杆105慢慢转动，同时抓手409松开刀具8，刀具8达到工作转速时，伺服电机506通过光杠505、联轴器504将转动传递到丝杠螺杆503上，通过和双头螺母的配合变成水平位移，进而控制滑台体501上差速器壳体9的水平位移，进而控制加工尺寸。

Claims

1.一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床，包括机床（7），其特征在于，机床（7）上设有置于机床（7）滑轨上的左滑台机构（1）、中间滑台机构（5）、右滑台机构（6）、置于中间滑台机构（5）后部的机械手机构（4），所述中间滑台机构（5）上设有差速器壳体夹具（3），所述左滑台机构（1）包括可左右滑动并固定在滑轨上的左滑台体（103），左滑台体（103）右部转动固定有左接杆（105），左接杆（105）经传动箱（102）连接置于左滑台体（103）上的电动机（101），左滑台体（103）左侧和机床（7）之间连接有第一液压油缸（104）；

所述中间滑台机构（5）包括可左右滑动并固定在滑轨上的滑台体（501），滑台体（501）下端设有丝杠螺母（502），丝杠螺母（502）内穿设有与滑轨平行放置的丝杠螺杆（503），丝杠螺杆（503）经动力装置驱动旋转，所述差速器壳体夹具（3）固定在滑台体（501）上端；

所述右滑台机构（6）包括可左右滑动并固定在滑轨上的右滑台体（603），右滑台体（603）左端转动固定有右接杆（601），右滑台体（603）上固定有第二液压油缸（604），第二液压油缸（604）的活塞杆（605）连接固定在机床（7）上的挡铁（606），第二液压油缸（604）的活塞杆（605）和滑轨相平行；

所述机械手机构（4）包括固定在机床（7）上的两个竖向放置且平行的光轴（403），两光轴（403）上分别上下滑动设有滑块（405），还包括固定在两滑块（405）上的联接板（407），联接板（407）上固定有第三液压油缸（406），第三液压油缸（406）的活塞杆（402）与光轴（403）平行且自由端固定有挡板（401），挡板（401）固定在光轴（403）上端，联接板（407）前端设有机械手。

2.根据权利要求1所述的一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床，其特征在于，所述机械手包括抓手（409），抓手（409）由第四液压油缸（408）经连杆结构驱动。

3.根据权利要求1所述的一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床，其特征在于，所述动力装置包括经联轴器（504）连接在丝杠螺杆（503）上的光杠（505），光杠（505）经伺服电机（506）驱动。

4.根据权利要求1所述的一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床，其特征在于，所述差速器壳体夹具（3）为差速器壳体内端面粗精锪机床用夹具，其包括固定在滑台体（501）上的基座（301），基座（301）上端间隔设有两个水平放置的导轨（302），导轨（302）上侧面沿着其长度方向的后端固定有挡块（303），挡块（303）的后方设有支座（304），支座（304）上端转动固定有压板（305），所述压板（305）为两个，分别与其中一个导轨（302）在同一轴线上，支座（304）后端设有液压缸（306），压板（305）的后端活动固定在液压缸（306）的活塞杆上，所述压板（305）的前端设有置于挡块（303）前端且朝着挡块（303）方向向下的折板（307）,两支座（304）之间设有朝向导轨（302）放置的与差速器壳体（9）球壳腔上的小圆孔（901）相配合的定位销（310）。

5.根据权利要求1所述的一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床，其特征在于，所述差速器壳体夹具（3）为差速器壳体内球面粗精锪机床用夹具，其包括固定在滑台体（501）上的基体（301′）, 基体（301′）上前端和后端分别设有V型支座（302′），两V型支座（302′）之间的基体（301′）上设有一个置于两V型支座（302′）中线一侧的定位钢球座（307′），每个V型支座（302′）一侧的基体（301′）上设有不阻止差速器壳体（9）放置到两V型支座（302′）之间的转角油缸（303′），转角油缸（303′）的活塞杆上固定有压杆（304′），定位钢球座（307′）的后端设有定位油缸系统（306′），所述定位钢球座（307′）和定位油缸系统（306′）能够定位差速器壳体（9）上不同的螺栓孔（904）。

6.根据权利要求5所述的一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床，其特征在于，所述定位钢球座（307′）用来定位差速器壳体（9）上的螺栓孔（904），其包括固定在基体（301）′上的支架（Ⅰ），支架（Ⅰ）上设有弹簧放置圆槽（Ⅱ），弹簧放置圆槽（Ⅱ）内固定弹簧（Ⅲ）的一端，弹簧（Ⅲ）的另一端为自由端，弹簧（Ⅲ）的自由端上固定有可以部分置于差速器壳体（9）的螺栓孔（904）内的钢球（Ⅳ）。

7.根据权利要求5所述的一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床，其特征在于，所述定位油缸系统（306′）包括定位油缸（Ⅴ），定位油缸（Ⅴ）的自由端固定有可朝着与其对应的定位钢球座（307′）方向做直线运动的滑块（Ⅵ），滑块（Ⅵ）的自由端固定有可插入差速器壳体（9）的螺栓孔（904）的定位销（Ⅶ）。

8.根据权利要求7所述的一种差速器壳体内外球面和端面粗精锪的机床，其特征在于，所述定位油缸（Ⅴ）和与其对应的定位钢球座（307′）之间的基体（301′）上固定有固定块（Ⅷ），固定块（Ⅷ）内设有贯通固定块（Ⅷ）的滑道（Ⅸ），滑块（Ⅵ）置于滑道（Ⅸ）内构成可朝着与其对应的定位钢球座（307′）方向做直线运动的结构。