CN107127533B - 一种两片式平行分度凸轮的成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种两片式平行分度凸轮的成形方法。本发明包括：第一步，采用锻造或铸造等工艺，制作出两凸轮片为一个整体的凸轮毛坯件；第二步，根据粗加工的轮廓曲线对上凸轮片和下凸轮片进行粗加工，第三步，根据半精加工的轮廓曲线对下凸轮轮廓进行半精加工，半精加工的加工余量0.1~0.2 mm；第四步，将下凸轮片固定于半精加工的凹槽I内，对上凸轮片轮廓进行半精加工，半精加工的加工余量0.1~0.2 mm；第五步，根据精加工的轮廓曲线对上凸轮片轮廓进行精加工；第六步，将上凸轮片固定于精加工的凹槽II内，根据精加工的轮廓曲线对下凸轮片轮廓进行精加工。本发明的两片式平行分度凸轮的成形方法能够避免装配误差，减小加工误差。

Description

一种两片式平行分度凸轮的成形方法

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，特别涉及一种两片式平行分度凸轮的成形方法。

背景技术

两片式平行分度凸轮是通过两个相互平行的凸轮片同时控制一个从动件，能够实现小分度大步距的输出，由于其具有很好的动力学和运动学特性，可以实现高速、高精度的间歇性分度运动。平行分度凸轮与传统的间歇机构相比，它具有刚性好、振动冲击小、噪声低、可靠性高等优点，并且它能够延长从动轮的使用寿命；如今，平行分度凸轮机构在制药、食品、电子等行业的自动化机械及生产线上得到了广泛的应用。

目前，平行分度凸轮的上凸轮片和下凸轮片是分离的，如附图1所示，上凸轮片、下凸轮片通过螺栓和销固连在中间的轴套上，从而组成平行分度凸轮。成形时，上凸轮片、下凸轮片、轴套先分别加工，然后组装。由于上凸轮片和下凸轮片的廓线是对称的，因此在加工时，将两片凸轮片毛坯合在一起按同样的廓线进行铣削加工；在安装时，将其中一片凸轮翻转180°，调节好两片凸轮错开的角度，最后安装在轴套上。这种成形方法，上凸轮片和下凸轮片是分离的，其中一片凸轮需要翻转180°后安装到轴套上面，如此导致装配基准和加工基准不同，产生装配误差，加工误差也较大，这样加工后的平行分度凸轮产生的实际轨迹与理论轨迹相差较大，严重影响了从动件的运动性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种两片式平行分度凸轮的成形方法。

本发明技术方案为：一种两片式平行分度凸轮的成形方法，第一步：采用锻造或铸造等工艺，制作出两片式平行分度凸轮毛坯件，包括上凸轮片、下凸轮片和轴套，所述上凸轮片，下凸轮片和轴套作为一个整体进行锻造或铸造；

第二步：上凸轮片和下凸轮片的粗加工，利用长T型螺栓、长T型螺母、压板将两片式平行分度凸轮的毛坯件固定在工作台上面，接着通过短T型螺栓、短T型螺母、压板将下凸轮片固定在工作台上，根据两片式平行分度凸轮所需要的粗加工轮廓曲线，利用立铣刀将上凸轮片轮廓进行铣削粗加工，粗加工预留0.2~0.3mm加工余量，然后利用面铣刀将上凸轮片外表面进行铣削半精加工和精加工；然后将已经粗加工上凸轮片的两片式平行分度凸轮工件从工作台上拆卸并上下翻转180度，再将两片式平行分度凸轮的工件利用长T型螺栓、长T型螺母、压板固定在工作台上面，接着通过短T型螺栓、短T型螺母、压板将上凸轮片固定在工作台上，根据两片式平行分度凸轮所需要的粗加工轮廓曲线，利用立铣刀将下凸轮片轮廓进行铣削粗加工，粗加工预留0.2~0.3mm加工余量，然后利用面铣刀将下凸轮片外表面进行铣削半精加工和精加工；

第三步，下凸轮片轮廓的半精加工，紧接着第二步的下凸轮片轮廓的粗加工，根据两片式平行分度凸轮所需要的半精加工轮廓曲线，利用立铣刀将下凸轮片轮廓进行铣削半精加工，并预留0.1~0.2 mm的加工余量；

第四步：上凸轮片轮廓的半精加工，将第三步中已经半精加工下凸轮片的两片式平行分度凸轮工件从工作台拆卸，并将下凸轮片利用长T型螺栓、长T型螺母、压板固定于半精加工夹具的凹槽I内；通过短T型螺栓、短T型螺母将半精加工夹具固定在工作台上面，通过立铣刀按照半精加工的轮廓曲线对上凸轮片轮廓进行半精加工，并预留0.1~0.2 mm的加工余量；

第五步，上凸轮片轮廓的精加工，紧接着第四步中的半精加工后的上凸轮片轮廓，根据所需要的精加工轮廓曲线，利用立铣刀对上凸轮片轮廓进行铣削精加工；

第六步，下凸轮片轮廓的精加工，将第五步中经过精加工上凸轮片的平行分度凸轮工件从半精加工夹具中拆卸，上下翻转180度，将精加工后的上凸轮片利用长T型螺栓、长T型螺母、压板固定于精加工夹具内的凹槽II内；通过短T型螺栓、短T型螺母将精加工夹具固定在工作台上面，通过立铣刀按照精加工轮廓曲线对下凸轮片轮廓进行精加工。

进一步的，所述上凸轮片包括上凸轮片外表面、上凸轮片内表面和上凸轮片轮廓，所述下凸轮片包括下凸轮片外表面、下凸轮片内表面和下凸轮片轮廓。

进一步的，所述半精加工夹具包括4个安装长槽，1个凹槽I和1个中心孔；所述精加工夹具包括4个安装长槽，1个凹槽II和1个中心孔；所述凹槽I的轮廓与所述半精加工的上凸轮片轮廓和下凸轮片轮廓是相同的，所述凹槽II的 轮廓与精加工的上凸轮片轮廓和下凸轮片轮廓相同。

进一步的，所述第二步中，所述长T型螺栓的头部安装在工作台的T型槽内，长T型螺栓的螺杆穿过两片式平行分度凸轮毛坯件的轴套孔。

进一步的，所述第四步中，所述长T型螺栓的头部安装在半精加工夹具底座上，长T型螺栓的螺杆穿过两片式平行分度凸轮工件的轴套孔和半精加工夹具的中心孔。

进一步的，所述第六步中，所述长T型螺栓的头部安装在精加工夹具底座上，长T型螺栓的螺杆穿过两片式平行分度凸轮工件的轴套孔和精加工夹具的中心孔。

进一步的，所述上凸轮片和下凸轮片的粗加工轮廓曲线是一致的，上凸轮片和下凸轮片的半精加工轮廓曲线是一致的，上凸轮片和下凸轮片的精加工轮廓曲线是一致的。

进一步的，所述短T型螺栓头部均安装在工作台上的T型槽内。

与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明一种两片式平行分度凸轮的成形法，上凸轮片、下凸轮片、轴套是一个整体，不需要组装，结构紧凑，避免了装配误差；成形时，上凸轮片和下凸轮片的加工基准是一致的，从而也减小了加工误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是两片式平行分度凸轮的传统结构示意图。

图2是本发明的两片式平行分度凸轮毛坯件结构示意图。

图3是本发明的两片式平行分度凸轮加工夹具结构示意图。

图4是本发明的两片式平行分度凸轮粗加工工装结构示意图。

图5是本发明的两片式平行分度凸轮半精加工工装结构示意图。

图6是本发明的两片式平行分度凸轮精加工工装结构示意图。

图7是本发明的粗加工工装剖视图。

图8是本发明的半精加工工装剖视图。

图9是本发明的精加工工装剖视图。

图中：1-中心孔，2-凹槽I，3-半精加工夹具，4-安装长槽，5-精加工夹具，6-凹槽II，7-半精加工夹具底座，8-长T型螺栓，9-T型槽，10-工作台，11-长T型螺母，12-压板，13-短T型螺栓，14-短T型螺母，12-垫板，16-上凸轮片外表面，17-轴套孔，18-两片式平行分度凸轮毛坯件，19-上凸轮片内表面，20-上凸轮片轮廓，21-轴套，22-下凸轮片外表面，23-下凸轮片内表面，24-上凸轮片，25-下凸轮片，26-下凸轮片轮廓，27-精加工夹具底座。

具体实施方式

参照说明书附图2至附图9对本发明的一种两片式平行分度凸轮的铸造和加工方法，作以下详细地说明。

一种两片式平行分度凸轮的成形方法，第一步：如图2，采用锻造或铸造等工艺，制作出两片式平行分度凸轮毛坯件18，包括上凸轮片24、下凸轮片25和轴套21，所述上凸轮片24，下凸轮片25和轴套21作为一个整体进行锻造或铸造，将两片式平行分度凸轮毛坯件经过热处理和表面硬化处理后再进行加工；

第二步：如图4，上凸轮片24和下凸轮片25的粗加工，利用长T型螺栓8、长T型螺母11、压板12将两片式平行分度凸轮的毛坯件18固定在工作台10上面，接着通过短T型螺栓13、短T型螺母14、压板12将下凸轮片25固定在工作台10上，根据两片式平行分度凸轮所需要的粗加工轮廓曲线，利用立铣刀将上凸轮片轮廓20进行铣削粗加工，粗加工预留0.2~0.3mm加工余量，然后利用面铣刀将上凸轮片外表面16进行铣削半精加工和精加工，半精加工预留0.1~0.2mm加工余量；然后将已经粗加工过两片式平行分度凸轮毛坯件18从工作台10上拆卸并上下翻转180度，再将两片式平行分度凸轮的毛坯件18利用长T型螺栓8、长T型螺母11、压板12固定在工作台10上面，接着通过短T型螺栓13、短T型螺母14、压板12将上凸轮片24固定在工作台10上，根据两片式平行分度凸轮所需要的粗加工轮廓曲线，利用立铣刀将下凸轮片轮廓26进行铣削粗加工，粗加工预留0.2~0.3mm加工余量，然后利用面铣刀将下凸轮片外表面22进行铣削半精加工和精加工，半精加工预留0.1~0.2mm加工余量；

第三步，下凸轮片轮廓26的半精加工，紧接着第二步的下凸轮片轮廓26的粗加工，根据两片式平行分度凸轮所需要的半精加工轮廓曲线，利用立铣刀将下凸轮片轮廓26进行铣削半精加工，并预留0.1~0.2 mm的加工余量；

第四步：如图3，如图5，上凸轮片轮廓20的半精加工，将第三步中经过半精加工的下凸轮片的两片式平行分度凸轮工件从工作台10拆卸，并将下凸轮片25利用长T型螺栓8、长T型螺母11、压板12固定于半精加工夹具3内的凹槽I 2内；通过短T型螺栓13、短T型螺母14将半精加工夹具3固定在工作台10上面，通过立铣刀按照半精加工的轮廓曲线对上凸轮片轮廓20进行半精加工，并预留0.1~0.2 mm的加工余量；

第五步，上凸轮片轮廓20的精加工，紧接着第四步中的半精加工后的上凸轮片轮廓20，根据所需要的精加工轮廓曲线，利用立铣刀对上凸轮片轮廓20进行铣削精加工；

第六步，如图3，如图6，下凸轮片轮廓26的精加工，将第五步中经过精加工的上凸轮片的平行分度凸轮工件从半精加工夹具3中拆卸，上下翻转180度，将精加工后的上凸轮片24利用长T型螺栓8、长T型螺母11、压板12固定于精加工夹具5内的凹槽II 6内；通过短T型螺栓13、短T型螺母14将精加工夹具5固定在工作台10上面，通过立铣刀按照精加工轮廓曲线对下凸轮片轮廓26进行精加工。

进一步的，如图2，所述上凸轮片24包括上凸轮片外表面16、上凸轮片内表面19和上凸轮片轮廓20，所述下凸轮片25包括下凸轮片外表面22、下凸轮片内表面23和下凸轮片轮廓26。

进一步的，如图3，所述半精加工夹具3包括4个安装长槽4，1个凹槽I 2和1个中心孔1；所述精加工夹具5包括4个安装长槽4，1个凹槽II 6和1个中心孔1；所述凹槽I 2的轮廓与所述半精加工的上凸轮片轮廓20和下凸轮片轮廓26是相同的，所述凹槽II 6的轮廓与精加工的上凸轮片轮廓20和下凸轮片轮廓26相同。

进一步的，如图7，所述第二步中，所述长T型螺栓8的头部安装在工作台10的T型槽9内，长T型螺栓8的螺杆穿过两片式平行分度凸轮毛坯件10的轴套孔17。

进一步的，如图8，所述第四步中，所述长T型螺栓8的头部安装在半精加工夹具底座7上，长T型螺栓8的螺杆穿过两片式平行分度凸轮工件的轴套孔17和半精加工夹具3的中心孔1。

进一步的，所述压板12通过不同大小的垫板15来调整压板12与工作台10的平行度。

进一步的，如图9，所述第六步中，所述长T型螺栓8的头部安装在精加工夹具底座27上，长T型螺栓8的螺杆穿过两片式平行分度凸轮工件的轴套孔17和精加工夹具的中心孔1。

进一步的，所述上凸轮片轮廓20和下凸轮片轮廓26的粗加工轮廓曲线是一致的，上凸轮片轮廓20和下凸轮片轮廓26的半精加工轮廓曲线是一致的，上凸轮片轮廓20和下凸轮片轮廓26的精加工轮廓曲线是一致的。

进一步的，所述短T型螺栓13头部均安装在工作台10上的T型槽9内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内，可轻易想到的变化，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种两片式平行分度凸轮的成形方法，其特征在于，第一步：采用锻造或铸造的工艺，制作出两片式平行分度凸轮毛坯件，包括上凸轮片、下凸轮片和轴套，所述上凸轮片，下凸轮片和轴套作为一个整体进行锻造或铸造；

第二步：上凸轮片和下凸轮片的粗加工，利用长T型螺栓、长T型螺母、压板将两片式平行分度凸轮的毛坯件固定在工作台上面，接着通过短T型螺栓、短T型螺母、压板将下凸轮片固定在工作台上，根据两片式平行分度凸轮所需要的粗加工轮廓曲线，利用立铣刀将上凸轮片轮廓进行铣削粗加工，粗加工预留0.2~0.3mm加工余量，然后利用面铣刀将上凸轮片外表面进行铣削半精加工和精加工；然后将已经粗加工上凸轮片的两片式平行分度凸轮工件从工作台上拆卸并上下翻转180度，再将两片式平行分度凸轮工件利用长T型螺栓、长T型螺母、压板固定在工作台上面，接着通过短T型螺栓、短T型螺母、压板将上凸轮片固定在工作台上，根据两片式平行分度凸轮所需要的粗加工轮廓曲线，利用立铣刀将下凸轮片轮廓进行铣削粗加工，粗预留0.2~0.3mm加工余量，然后利用面铣刀将下凸轮片外表面进行铣削半精加工和精加工；

第三步，下凸轮片轮廓的半精加工，紧接着第二步的下凸轮片轮廓的粗加工，根据两片式平行分度凸轮所需要的半精加工轮廓曲线，利用立铣刀将下凸轮片轮廓进行铣削半精加工，并预留0.1~0.2 mm的加工余量；

第四步：上凸轮片轮廓的半精加工，将第三步中经过半精加工下凸轮片的两片式平行分度凸轮工件从工作台拆卸，并将下凸轮片利用长T型螺栓、长T型螺母、压板固定于半精加工夹具的凹槽I内；通过短T型螺栓、短T型螺母将半精加工夹具固定在工作台上面，通过立铣刀按照半精加工的轮廓曲线对上凸轮片轮廓进行半精加工，并预留0.1~0.2 mm的加工余量；

第五步，上凸轮片轮廓的精加工，紧接着第四步中的半精加工后的上凸轮片轮廓，根据所需要的精加工轮廓曲线，利用立铣刀对上凸轮片轮廓进行铣削精加工；

第六步，下凸轮片轮廓的精加工，将第五步中经过精加工的平行分度凸轮工件从半精加工夹具中拆卸，上下翻转180度，将精加工后的上凸轮片利用长T型螺栓、长T型螺母、压板固定于精加工夹具的凹槽II内；通过短T型螺栓、短T型螺母将精加工夹具固定在工作台上面，通过立铣刀按照精加工轮廓曲线对下凸轮片轮廓进行精加工。

2.根据权利要求1所述的一种两片式平行分度凸轮的成形方法，其特征在于，所述上凸轮片包括上凸轮片外表面、上凸轮片内表面和上凸轮片轮廓，所述下凸轮片包括下凸轮片外表面、下凸轮片内表面和下凸轮片轮廓。

3.根据权利要求1所述的一种两片式平行分度凸轮的成形方法，其特征在于，所述半精加工夹具包括4个安装长槽，1个凹槽I和1个中心孔；所述精加工夹具包括4个安装长槽，1个凹槽II和1个中心孔；所述凹槽I轮廓与所述半精加工的上凸轮片轮廓和下凸轮片轮廓是相同的，所述凹槽II轮廓与精加工的上凸轮片轮廓和下凸轮片轮廓相同。

4.根据权利要求1所述的一种两片式平行分度凸轮的成形方法，其特征在于，所述第二步中，所述长T型螺栓的头部安装在工作台的T型槽内，长T型螺栓的螺杆穿过两片式平行分度凸轮毛坯件的轴套孔。

5.根据权利要求1所述的一种两片式平行分度凸轮的成形方法，其特征在于，所述第四步中，所述长T型螺栓的头部安装在半精加工夹具底座上，长T型螺栓的螺杆穿过两片式平行分度凸轮工件的轴套孔和半精加工夹具的中心孔。

6.根据权利要求1所述的一种两片式平行分度凸轮的成形方法，其特征在于，所述第六步中，所述长T型螺栓的头部安装在精加工夹具底座上，长T型螺栓的螺杆穿过两片式平行分度凸轮工件的轴套孔和精加工夹具的中心孔。

7.根据权利要求1所述的一种两片式平行分度凸轮的成形方法，其特征在于，上凸轮片和下凸轮片的粗加工轮廓曲线是一致的，上凸轮片和下凸轮片的半精加工轮廓曲线是一致的，上凸轮片和下凸轮片的精加工轮廓曲线是一致的。

8.根据权利要求1所述的一种两片式平行分度凸轮的成形方法，其特征在于，所述短T型螺栓头部均安装在工作台上的T型槽内。