CN107695692A - 一种衬套加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明为一种衬套加工设备，涉及加工设备领域，包括基底、基顶、行星轮机构、机箱、空心盘、钻孔机构、切削机构、传动机构，行星轮机构设在基底上，钻孔机构设在基顶上，机箱设在行星架上，机箱顶部转动连接在基顶上，空心盘转动连接在钻孔机构上。传动机构一端与空心盘连接，一端与切削机构连接，钻孔机构对衬套钻孔时带动切削机构对衬套进行切削。本装置有多个切削机构同时对衬套进行切削，可以起到夹持作用，行星轮机构可以使切削机构对衬套环形切槽。本设备可以同时对衬套进行钻孔和环形切槽，且不需要有夹持部，可以充分将棒料加工，减少材料浪费。

Description

一种衬套加工设备

技术领域

本发明涉及一种加工设备，尤其涉及一种衬套加工设备。

背景技术

衬套在机械领域应用广泛，这就导致衬套需求量较大，而现有技术中衬套加工无法实现大批量生产。

中国专利公开号为CN103978231A公开了一种衬套专用加工设备，所加工的衬套为长棒料切段并车内孔和外圆环槽，衬套专用加工设备由加工部分和送料部分组成，加工部分包括机身、主轴、弹性夹头、中空回转气缸、大拖板、小拖板、中心架和尾架，主轴具有前后贯通的主轴内孔，主轴在主轴箱内回转设置由皮带轮带动，主轴箱在机身上固定安装，大拖板在主轴箱的右侧作左右滑动设置，小拖板在大拖板上作前后滑动设置，小拖板上设有刀架用于衬套外圆环槽车刀、切断车刀的安装，中心架和尾架在大拖板上安装并分列于小拖板的左右，尾架上设有自动进刀部件，自动进刀部件设有刀夹用于衬套内孔车刀的安装；弹性夹头由带内锥的夹座和带外锥的夹爪组成，夹座固定在主轴轴头上，夹爪在夹座内孔轴向活动设置与空心拉杆连接，空心拉杆另一端穿过主轴内孔后与中空回转气缸连接，中空回转气缸与主轴同轴并与主轴固定连接；所述送料部分位于机身左侧，送料部分包括送料管和推料板，送料管具有容纳长棒料的管腔，送料工作时送料管的右端管口正对主轴的尾端，推料板活动设于送料管管腔内将长棒料从主轴后端送入主轴内孔。其可以将长料送入设备中加工，可以对长料连续加工出多个衬套。

上述方案的缺点在于：由于需要对长棒料夹持，当加工至最后时，长料棒剩余(尾料)部分由于不能被夹持进行加工，导致产生较多的废料，，造成了材料的浪费。

发明内容

本发明意在提供一种衬套加工设备，以解决棒料不被夹持便无法加工衬套的问题。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种衬套加工设备，包括基底、基顶、行星轮机构、驱动电机、机箱、空心盘、钻孔机构、切削机构、传动机构，行星轮机构设在基底上，行星轮机构包括太阳齿轮、行星齿轮、行星架、内齿圈；内齿圈由驱动电机带动转动，太阳齿轮侧壁设有第一转槽，太阳齿轮轴心开有竖直内孔，行星架转动连接在第一转槽上，行星齿轮通过轴承连接在行星架上，行星齿轮均匀啮合在太阳齿轮外圈；基顶上设有第二转槽，机箱顶部设在第二转槽内，机箱底部与行星架固定连接；钻孔机构包括气缸、钻孔电机、钻头，气缸固定在基顶上，气缸的活塞杆与钻孔电机固定连接，钻头设在钻孔电机下方，钻头与太阳齿轮同轴，电机侧壁上设有第三转槽，空心盘内侧嵌套在第三转槽内；机箱内设有至少三组传动机构和切削机构，传动机构和切削机构均分分布在机箱内，传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一齿条、第二齿条，第一齿条竖直固定连接在空心盘上，第一齿条与第一齿轮啮合，第一齿轮下方设有第二齿轮，第二齿轮下方设有第三齿轮，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮有中心孔，机箱内侧设有定位杆，定位杆顶端设有垂直于定位杆的转轴，中心孔与转轴卡合；第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮分度圆直径比第一齿轮分度圆直径大，第二齿轮上同轴设有第一皮带轮，第三齿轮同轴设有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮通过皮带连接；机箱底部上表面设有滑槽，滑槽内设有第二齿条，第二齿条与第三齿轮啮合，切削机构包括切削电机，第二齿条与切削电机外壳固定连接。

本方案的原理在于：由于衬套固定在太阳齿轮上，钻头与太阳齿轮同轴，钻头从上往下钻孔，衬套竖直方向上不会发生位移；由于空心盘转动连接在电机侧壁、空心盘上设有第一齿条、第一齿条与第一齿轮啮合、第一齿轮与第二齿轮啮合、第一皮带轮与第二齿轮同轴固定、第二皮带轮与第三齿轮同轴固定、第一皮带轮与第二皮带轮通过皮带连接、第三齿轮与第二齿条啮合、第三齿轮与第二齿条啮合、第二齿条和切削机构固定连接，气缸推动钻孔电机向下时，切削机构向衬套移动；由于机箱内设有至少三组传动机构和切削机构，传动机构和切削机构均分分布在机箱内，切削机构在对衬套切削加工时还可以对衬套有夹持的作用，从而将衬套水平位置固定；由于行星轮机构内齿圈转动、太阳齿轮位置固定、太阳齿轮与行星齿轮啮合、行星齿轮与内齿圈的内齿啮合，从而使内齿圈带动行星齿轮绕着太阳齿轮转动，由于机箱底部与太阳齿轮固定连接、行星架转动连接在太阳齿轮的第一转槽上、行星齿轮通过轴承连接在行星架上，机箱顶部设在基顶的第二转槽内，行星齿轮绕太阳齿轮公转时使行星架绕着太阳齿轮旋转，从而使设在行星架上的机箱绕太阳齿轮转动；又由于衬套与太阳齿轮同轴，从而机箱内的切削机构围绕衬套转动，由于切削机构还向衬套移动，使切削机构对衬套作环形切削。

本方案的优点在于：由于在加工衬套时，钻头与太阳齿轮将衬套的竖直位置固定，切削机构将衬套的水平位置固定，从而不需要增设夹持部件，便于切削机构对短棒材料的加工，提高对原料的利用率，降低生产成本；由于钻头向下钻孔时，会带动切削机构向衬套方向移动，从而实现钻孔与切削同步进行，不需要额外配备推动设备推动切削机构，降低成本；由于行星齿轮可以使切削机构绕着衬套转动，从而实现对衬套的环形切削。

优选方案1：作为基础方案的改进，钻头转动方向与切削机构转动方向相反，钻头对衬套的摩擦力与切削机构对衬套的摩擦力方向相反，两者摩擦力相互抵消，衬套不会转动，便于设备对衬套切削、钻孔，提高生产效率。

优选方案2：作为优选方案1的改进，所述内孔直径大于钻头直径，钻头将衬套钻孔时，钻头尖部需要完全露出到钻孔外，钻头将衬套钻穿时不会与太阳齿轮接触。

优选方案3：作为基础方案或优选方案2的改进，还包括轴承，所述轴承设在第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮的中心孔内，轴承内圈与转轴过盈配合，通过轴承将第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮与定位杆连接，齿轮转动时不会与定位杆产生摩擦，提高设备的使用寿命，降低成本。

附图说明

图1为本发明一种衬套加工设备实施例的结构示意图；

图2为本发明一种衬套加工设备实施例的传动机构放大图；

图3为本发明一种衬套加工设备实施例的有四个行星齿轮的行星轮机构俯视图；

图4为本发明一种衬套加工设备实施例的有三个行星齿轮的行星轮机构俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：基底1、基顶2、行星轮机构3、机箱4、空心盘5、钻孔机构6、切削机构7、传动机构8、太阳齿轮9、行星齿轮10、内齿圈11、行星架12、第一转槽13、第二转槽14、气缸15、钻孔电机16、钻头17、第三转槽18、第一齿轮19、第二齿轮20、第三齿轮21、第一齿条22、第二齿条23、中心孔24、定位杆25、第一皮带轮27、第二皮带轮28、滑槽29。

一种衬套加工设备，如附图1、图2、图3所示：包括基底1、基顶2、行星轮机构3、驱动电机、机箱4、空心盘5、钻孔机构6、切削机构7、传动机构8行星轮机构3包括太阳齿轮9、行星齿轮10、行星架12、内齿圈11。内齿圈11由驱动电机带动转动，太阳齿轮9螺纹连接在基底1上，太阳齿轮9侧壁开有第一转槽13，太阳齿轮9上侧开有与衬套配合的圆槽，太阳齿轮9为空心圆。行星架12为空心圆盘状，行星架12内圈转动连接在第一转槽13内，行星齿轮10通过轴承转动连接在行星架12上，行星齿轮10公转时带动行星架12围绕太阳齿轮9转动，行星齿轮10有4个，行星齿轮10均匀啮合在太阳齿轮9外圈。基顶2上开有圆形第二转槽14，机箱4顶部转动连接在第二转槽14内，机箱4底部与行星架12螺栓连接。钻孔机构6包括气缸15、钻孔电机16、钻头17，气缸15螺纹连接在基顶2上，气缸15的活塞杆与钻孔电机16机身螺栓连接，钻头17安装在钻孔电机16下方，钻头17与行星轮机构3同轴，电机侧壁上设有第三转槽18，空心盘5内侧嵌套在第三转槽18内。

每个行星齿轮10上的结构均相同，以右端行星齿轮10为例：传动机构8包括第一齿轮19、第二齿轮20、第三齿轮21、第一齿条22、第二齿条23，第一齿条22上侧焊接在空心盘5右端，第一齿条22与第一齿轮19啮合。第一齿轮19往下依次设有第二齿轮20、第三齿轮21，第一齿轮19、第二齿轮20、第三齿轮21均开有同轴中心孔24，中心孔24内安装有轴承。机箱4内侧螺纹连接有定位杆25，定位杆25顶端有垂直于定位杆25的水平转轴，转轴与轴承内圈过盈配合。第一齿轮19与第二齿轮20啮合，第二齿轮20分度圆直径比第一齿轮19分度圆直径大，第二齿轮20上螺栓连接有与第二齿轮20同轴的第一皮带轮27，第三齿轮21上螺栓连接有与第三齿轮21同轴的第二皮带轮28，第一皮带轮27与第二皮带轮28通过皮带连接。机箱4底部上表面设有横向的滑槽29，滑槽29内设有第二齿条23，第二齿条23左端与切削机构7连接，第二齿条23右端与第三齿轮21啮合。切削机构7包括切削电机和切削刀，切削电机机身与第二齿条23螺纹连接，切削刀连接在切削电机上方的转动轴上，切削刀的转动方向与钻头17的转动方向相反。

如图4所示，行星轮机构3中行星齿轮10为三个时，行星齿轮对行星架仍有较好的支撑效果。

本装置的工作顺序为：将工件固定在太阳齿轮9的圆槽内，钻孔电机16在气缸15的推动下向下运动，带动空心盘5、连接在空心盘5上的第一齿条22向下运动，使第一齿轮19、第二齿轮20转动，第二齿轮20转动带动第一转轮、第二转轮转动，第二齿轮20转动带动第一皮带轮27转动，第一皮带轮27通过皮带带动第二皮带轮28转动，第二皮带轮28转动带动第三齿轮21转动，第三齿轮21带动第二齿条23向左移动，与第二齿条23螺纹连接的切削机构7对衬套进行切削。期间，内齿圈11转动带动行星齿轮10转动，行星齿轮10转动带动机箱4转动，从而使机箱4内的切削机构7对衬套环形切削。当钻孔完成时，切削机构7将衬套的环形槽加工完成。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。

应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种衬套加工设备，其特征在于，包括基底、基顶、行星轮机构、驱动电机、机箱、空心盘、钻孔机构、切削机构、传动机构，行星轮机构设在基底上，行星轮机构包括太阳齿轮、行星齿轮、行星架、内齿圈；内齿圈由驱动电机带动转动，太阳齿轮侧壁设有第一转槽，太阳齿轮轴心开有竖直内孔，行星架转动连接在第一转槽上，行星齿轮通过轴承连接在行星架上，行星齿轮均匀啮合在太阳齿轮外圈；基顶上设有第二转槽，机箱顶部设在第二转槽内，机箱底部与行星架固定连接；钻孔机构包括气缸、钻孔电机、钻头，气缸固定在基顶上，气缸的活塞杆与钻孔电机固定连接，钻头设在钻孔电机下方，钻头与太阳齿轮同轴，电机侧壁上设有第三转槽，空心盘内侧嵌套在第三转槽内；机箱内设有至少三组传动机构和切削机构，传动机构和切削机构均分分布在机箱内，传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一齿条、第二齿条，第一齿条竖直固定连接在空心盘上，第一齿条与第一齿轮啮合，第一齿轮下方设有第二齿轮，第二齿轮下方设有第三齿轮，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮有中心孔，机箱内侧设有定位杆，定位杆顶端设有垂直于定位杆的转轴，中心孔与转轴卡合；第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮分度圆直径比第一齿轮分度圆直径大，第二齿轮上同轴设有第一皮带轮，第三齿轮同轴设有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮通过皮带连接；机箱底部上表面设有滑槽，滑槽内设有第二齿条，第二齿条与第三齿轮啮合，切削机构包括切削电机，第二齿条与切削电机外壳固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种衬套加工设备，其特征在于，钻头转动方向与切削机构转动方向相反。

3.根据权利要求1或2所述的一种衬套加工设备，其特征在于，所述内孔直径大于钻头直径。

4.根据权利要求3所述的一种衬套加工设备，其特征在于，还包括轴承，所述轴承设在第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮的中心孔内，轴承内圈与转轴过盈配合。

5.根据权利要求4所述的一种衬套加工设备，其特征在于，所述太阳齿轮螺纹连接在基底上。