CN105397615B - 自动研孔机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动研孔机，主要解决轴类产品两端中心孔的研磨；包括控制器，床头箱，床身，卡盘，同步器，拨块气缸，前定位托架，气动夹，后定位托架，尾架，尾架气缸，金属传感器；将轴放入托架后，传感器感测工件就位信号，通过同步器、夹体等部件的作用限制加工轴的运动，一端面研孔完成后，无需再次卸料、装夹，既可再次对另一端面进行研孔，其显著提高了精度以及生产效率。

Description

自动研孔机

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及轴类中心孔研磨加工设备。

背景技术

轴类产品一般两端都有中心孔，主要用作各工序的加工基准。轴类产品经过热处理后，中心孔会因为氧化而破坏精度，影响定位精度，因而，需要再加工。同时，热处理后，中心孔表面硬度往往很高，一般采用研磨的方法再加工。中心孔的研磨一般采用：两端用硬质合金顶尖对顶、加压，其中，一端顶尖高速旋转，使该端孔达到研磨，然后，调换轴方向再研磨另一孔。这些工作往往都由人工完成，效率低，劳动强度大，质量不稳定。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种一次装夹即可完成双面研孔的装置，避免两次装夹，显著提高加工精度以及生产效率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

自动研孔机，其包括床身，安装于床身的床头箱、安装于床头箱上的控制器、安装于床头箱上的卡盘，床身上安装有尾架，卡盘与尾架上分别安装有同心布置的一对顶尖，尾架上还设置有与安装于尾架上的顶尖相连接的尾架伸缩装置；床身上还布置有位于卡盘与尾架之间的前定位托架、后定位托架，前定位托架临近卡盘一端侧，后定位托架临近尾架一端侧；卡盘还连接有同步器，前定位托架上安装有与同步器相连接的前伸缩装置，在后定位托架或前定位托架或床身上安装有夹体；上述的同步器包括锥套、与锥套活动套接的同步套、通过轴承与同步套活动连接的拨块，同步套固定于轴承内孔，拨块上设置有与轴承外圆相匹配的拨块孔，锥套的一端连接卡盘，锥套内设置有与安装卡盘一端侧的顶尖相匹配的锥孔，同步套上也布置有与安装于卡盘一端侧的顶尖相匹配的通孔，锥套套接有介于锥套与同步套之间的弹簧，同步套包括进给端面、摩擦端面，弹簧连接同步套的进给端面，上述的前伸缩装置输出端连接拨块。

进一步的，所述同步套上布置有导向部件。

进一步的，所述导向部件为同步套上布置的与设置于锥套上的导向滑槽相匹配的导槽螺栓。

进一步的，所述前定位托架包括前托架、前底座，前底座安装于床身上，前底座安装于前托架下部；所述的后定位托架包括后托架、后底座，后底座安装于床身上，后托架安装于后底座上部。

进一步的，所述前托架通过前调节螺栓连接前底座；后托架通过后调节螺栓连接后底座；上述的拨块上设置有水平方向的导向杆，前底座上设置有与导向杆相匹配的导向孔，拨块通过导向杆安装在前底座导向孔实现与前底座连接。

进一步的，所述前托架、后托架的上表面布置有V型凹槽或者弧形凹槽；上述的V型凹槽或者弧形凹槽的底部设置有安装孔，安装孔内安装有金属传感器。

进一步的，所述尾架伸缩装置为尾架气缸，上述的前伸缩装置为拨块气缸，控制器控制尾架气缸工作，并驱动与尾架气缸相连接的安装于尾架一侧的顶尖伸缩；控制器控制拨块气缸工作，并驱动拨块移动。

进一步的，所述夹体为气动夹，通过控制器可控制卡爪开合。

轴类部件一次装夹双面研孔方法，其步骤包括：

调整托架：使工件轴中心孔略低于顶尖2-3mm；

复位：控制器控制拨块气缸推动拨块并且带动固定于拨块内的轴承位移，拨块位移过程中驱动与轴承相固定的同步套收缩，使得套接于锥套外壁的弹簧被压缩；控制器控制尾架气缸带动安装于尾架上的顶尖收缩；气动夹张开。

在前定位托架和后定位托架上放入工件轴，安装于前定位托架和后定位托架上的金属传感器感测到工件装入，控制器控制尾架气缸将安装于尾架一侧的后顶尖伸出、顶住工件轴中心孔并推动工件轴在轴向移动，并使得工件轴另一端中心孔被安装于同步器上的前顶尖顶入，工件轴被前、后顶尖对顶顶紧，此时工件轴抬起并脱离前托架、后托架；控制器控制气动夹夹住工件轴；控制器控制床头箱上马达带动卡盘旋转，到设定时间时，卡盘端的中心孔完成研磨；控制器控制气动夹张开、拨块气缸收缩，弹簧推动同步套伸出，同步套的摩擦端面抵住工件轴的端面；卡盘再次旋转，在摩擦力的作用下，同步套带动工件轴旋转，到设定时间时，工件轴位于尾架端的中心孔完成研磨；控制器控制马达停止转动，并再次复位，取出工件轴，金属传感器检测无工件时，一个工件加工结束，从而完成中心轴的双面研孔。

本发明的优点在于：通过同步器、夹体等部件的作用限制加工轴的运动，一端面研孔完成后，无需再次卸料、装夹，既可再次对另一端面进行研孔，其显著提高了精度以及生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的同步器组件示意图。

图3为本发明的同步器结构示意图。

图4为本发明的前定位托架主视图。

图5为本发明的前定位托架左视图。

图6为本发明的后定位托架结构示意图。

图7为本发明的气动夹示意图。

图8为本发明的工件轴锁紧原理图。

图中标示为：

1、控制器；2、床头箱；3、床身；4、卡盘；5、同步器；51、锥套；52、弹簧；53、同步套；54、导槽螺栓；55、轴承；56、拨块；57、固定螺栓；6、拨块气缸；7、前定位托架；71、前托架；72、前调节螺栓；73、前底座；74、导向孔；8、气动夹；9、后定位托架；91、后托架；92、后调节螺栓；93、后底座； 10、尾架；11、尾架气缸。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

如图1所示，自动研孔机，其包括床身3、安装于床身3上的床头箱2、安装于床头箱2上的控制器1，床头箱2上安装有卡盘4，床身3上安装有尾架10，卡盘4上安装有同步器5，同步器5与尾架10上分别安装有同心布置的一对顶尖，尤为重要地，尾架10上还设置有与安装于尾架10上的顶尖相连接的尾架伸缩装置；床身3上还布置有位于卡盘4与尾架10之间的前定位托架7、后定位托架9，前定位托架7临近卡盘4一端侧，后定位托架9临近尾架10一端侧；前定位托架7上安装有与同步器5相连的前伸缩装置，在后定位托架9或前定位托架7或床身3上安装有夹体。

上述的同步器5包括锥套51、活动套接于锥套51的同步套53、同步套53固定于轴承55内孔、轴承55外圆固定在拨块56上，锥套51的一端连接卡盘4，优选地，锥套51通过螺纹连接卡盘4，卡盘4的转动过程中即可带动锥套51的同步转动，锥套51内设置有锥孔、用于安装于卡盘4一端侧的顶尖，同步套53内也布置有与安装于卡盘4一端侧的顶尖相匹配的通孔，锥套51外部套接有介于锥套51与同步套53之间的弹簧52，具体地，同步套53包括进给端面、摩擦端面，弹簧52连接同步套53的进给端面，上述的前伸缩装置输出端顶住拨块56；拨块56在沿锥套51中心轴线方向运动时，可驱动同步套53在轴向的运动。

如图8所示，待加工轴待研孔初始状态为两端的顶尖与轴的两端中心孔接触并且工件轴与前托架、后托架上部接触，即工件轴的中心轴线低于两端顶尖所在的水平面；顶尖对顶将工件轴锁定后，工件轴脱离前托架71、后托架91。

设备运行，首先复位，控制器1控制前伸缩装置推动拨块56、进而推动同步套53收缩，弹簧52被压缩；控制器1控制尾架伸缩装置带动安装于尾架10一侧的顶尖后缩；气动夹8张开，在前定位托架和后定位托架上放入工件轴。

控制器1控制尾架伸缩装置将安装于尾架一侧的顶尖伸出，顶住工件轴中心孔并推动轴在轴向移动，并使得工件轴另一端中心孔与安装于同步器5上的顶尖接触，进一步，轴被顶紧并被抬起而脱离前托架71和后托架91；控制器1控制气动夹8夹住工件轴；马达驱动卡盘4旋转，到设定时间时，卡盘4端的中心孔完成研磨；控制器1控制气动夹8张开、前伸缩装置收缩，弹簧52推动同步套53、拨块56伸出，同步套53端面抵住工件轴的端面；卡盘4再次旋转，在摩擦力的作用下，同步套53带动工件轴旋转，到设定时间时，工件轴位于尾架端的中心孔完成研磨；控制器1控制停止转动，并再次复位，取出工件轴，从而完成中心轴的双面研孔。

为进一步的提高本发明的稳定性以及研孔精度，并减少误差，本发明提供了以下优选方案。

上述的前定位托架7包括前托架71、前底座73，前底座73安装于床身3上，前底座73安装于前托架71下部；优选地，前托架71通过前调节螺栓72连接前底座73；上述的拨块56上设置有水平方向的导向杆，前底座73上设置有与导向杆相匹配的导向孔74。

上述的后定位托架9包括后托架91、后底座93，后底座93安装于床身3上，后托架91安装于后底座93上部；优选地，后托架91通过后调节螺栓92连接后底座93。

通过前调节螺栓72调整前托架71的位置或高度，通过后调节螺栓92调整后托架91的位置或高度，从而使得本装置适用于各尺寸的轴类部件加工，并且提高研孔精度。

进一步优化，上述的前托架71、后托架91的上表面布置有V型凹槽或者弧形凹槽。

进一步优化，上述的V型凹槽或者弧形凹槽的底部设置有安装孔，安装孔内安装有金属传感器。

上述的尾架伸缩装置为尾架气缸11，上述的前伸缩装置为拨块气缸6，控制器1控制尾架气缸11工作，并驱动与尾架气缸11相连接的安装于尾架10一侧的顶尖伸缩，控制器1控制拨块气缸6工作，并驱动拨块56移动。

上述的同步套53通过固定套接于其外表面的轴承55连接拨块56，并且同步套53上布置有与设置于锥套51上的导向滑槽相匹配的导槽螺栓54，拨块56上布置有用于固定轴承55的固定螺栓57；通过布置导槽螺栓54确保同步套53沿着锥套51的轴向运动并且同步转动。

上述的夹体为气动夹8。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.自动研孔机，其包括床身，安装于床身的床头箱、安装于床头箱上的控制器、安装于床头箱上的卡盘，床身上安装有尾架，卡盘与尾架上分别安装有同心布置的一对顶尖，尾架上还设置有与安装于尾架上的顶尖相连接的尾架伸缩装置；床身上还布置有位于卡盘与尾架之间的前定位托架、后定位托架，前定位托架临近卡盘一端侧，后定位托架临近尾架一端侧；其特征在于，卡盘还连接有同步器，前定位托架上安装有与同步器相连接的前伸缩装置，在后定位托架或前定位托架或床身上安装有夹体；上述的同步器包括锥套、与锥套活动套接的同步套、通过轴承与同步套活动连接的拨块，同步套固定于轴承内孔，拨块上设置有与轴承外圆相匹配的拨块孔，锥套的一端连接卡盘，锥套内设置有与安装卡盘一端侧的顶尖相匹配的锥孔，同步套上也布置有与安装于卡盘一端侧的顶尖相匹配的通孔，锥套套接有介于锥套与同步套之间的弹簧，同步套包括进给端面、摩擦端面，弹簧连接同步套的进给端面，上述的前伸缩装置输出端连接拨块。

2.根据权利要求1所述的自动研孔机，其特征在于，同步套上布置有导向部件。

3.根据权利要求2所述的自动研孔机，其特征在于，所述的导向部件为同步套上布置的与设置于锥套上的导向滑槽相匹配的导槽螺栓。

4.根据权利要求1或2所述的自动研孔机，其特征在于，所述的前定位托架包括前托架、前底座，前底座安装于床身上，前底座安装于前托架下部；所述的后定位托架包括后托架、后底座，后底座安装于床身上，后托架安装于后底座上部；前托架通过前调节螺栓连接前底座；后托架通过后调节螺栓连接后底座；前底座上还设置有与拨块导向杆相匹配的导向孔。

5.根据权利要求4所述的自动研孔机，其特征在于，所述的前托架、后托架的上表面布置有V型凹槽或者弧形凹槽；所述的V型凹槽或者弧形凹槽的底部设置有安装孔，安装孔内安装有金属传感器。

6.根据权利要求1或2所述的自动研孔机，其特征在于，所述的尾架伸缩装置为尾架气缸，所述的前伸缩装置为拨块气缸，控制器控制尾架气缸工作，并驱动与尾架气缸相连接的安装于尾架一侧的顶尖伸缩；控制器控制拨块气缸工作，并驱动与拨块气缸相连接的拨块伸缩。

7.根据权利要求1或2所述的自动研孔机，其特征在于，所述的夹体为气动夹。