CN108145256A - 同步器齿套加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种同步器齿套加工装置，其特征在于包括主传动与挤刀机构、可前后移动的两工位自定心夹紧机构、将工件推靠定位的两工位定位与推料机构和将工件推送到合适位置的三工位送料机构，其中所述两工位定位与推料机构安装在主传动与挤刀机构的下部，两工位自定心夹紧机构安装在主传动与挤刀机构的上部，三工位送料机构安装在两工位自定心夹紧机构上；上述各机构集成在一起，安装在机床床鞍上。本发明具有结构合理、定位精度高、成品率高等优点，可解决同步器齿套的挤倒锥的认齿、上料问题，大幅度提高机床的生产效率和加工功能，降低废品率，降低生产成本，从而为制造业带来一定的经济效益和社会效益。

Description

同步器齿套加工装置
技术领域
本发明涉及数控机床加工制造技术领域，特别是涉及到一种同步器齿套加工装置。
背景技术
在同步器齿套的内齿倒锥的机械加工过程中，同步器齿套的挤倒锥加工是用成型刀具对同步器齿套的一种挤压加工，同步器齿套形似一个齿圈，成型刀具形似一个齿轮盘，中间是安装刀具的轴孔，外圆是齿形刀齿。成型刀具与同步器齿套挤压时是齿与齿之间的咬合、挤压过程。但在加工过程中的刀具与零件的认齿、上料、以及安装刀具的刀杆刚性等问题是夹具设计中较难解决的问题。特别时对于同步器齿套内圈圆周上有缺齿的零件，认齿时容易出现挤伤齿顶的现象，导致废品率高。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种有效降低产品废品率，提高机床加工性能和效率，降低加工成本的同步器齿套加工装置。
为实现上述发明目的所采取的技术方案为：
一种同步器齿套加工装置，其特征在于包括主传动与挤刀机构、可前后移动的两工位自定心夹紧机构、将工件推靠定位的两工位定位与推料机构和将工件推送到合适位置的三工位送料机构，其中所述两工位定位与推料机构安装在主传动与挤刀机构的下部，两工位自定心夹紧机构安装在主传动与挤刀机构的上部，三工位送料机构安装在两工位自定心夹紧机构上；上述各机构集成在一起，安装在机床床鞍上。
所述主传动与挤刀机构包括通水自锁挤刀杆组件、旋转主轴组件和装置本体，其中旋转主轴组件安装在装置本体的通孔内；所述通水自锁挤刀杆组件包括刀杆和挤刀，其中刀杆安装在旋转主轴组件的主轴的内孔内，且相互间由拉钉拉紧，挤刀固定在刀杆前端。
所述刀杆末端安装有旋转接头。
所述刀杆为莫氏锥度轴。
所述两工位自定心夹紧机构包括双作用气缸、同步连杆夹钳组件和子母爪组件，其中同步连杆夹钳组件是由连杆活塞、活塞基座和两个连杆臂组成，所述连杆活塞安装在活塞基座的内孔内，且一端与双作用气缸连接，所述两个连杆臂一端同时与连杆活塞连接，另一端与子母爪组件连接，所述子母爪组件通过轨道固定安装在三工位送料机构上。
所述子母爪组件是由左右母爪基座、左右母爪和左右子爪组成，其中左右母爪安装在左右母爪基座上，左右子爪安装在左右母爪上，且环抱在主轴中心四周。
所述两工位定位与推料机构包括双作用气缸组件、推料杆组件和定位推料板，其中推料杆组件是由两根轴和气缸安装板、推料安装板构成的框架结构，所述双作用气缸组件与气缸安装板连接在一起，所述定位推料板与推料安装板固定连接。
所述三工位送料机构包括双作用气缸、送料轨道组件和中位复位及准停组件，其中
所述送料轨道组件是由两侧的线轨、左右滑动安装块和中间气缸支架安装板组成，所述线轨固定在装置本体上；
所述中位复位及准停组件是由固定在装置本体的带有V型槽的复位板、安装在左右滑动安装块上的复位安装板和安装在复位安装板上的弹簧销组成；
上述双作用气缸和复位安装板均与送料轨道组件连接。
所述双作用气缸上安装有磁性开关。
所述线轨在运行过程中，限位装置可以根据需要限制线轨的行程。
所述送料轨道组件上安装有辅助推料板。
本发明同步器齿套加工装置主要解决了同步器齿套挤倒锥时的认齿和上料问题，可迅速装夹、定位，该装置结构设计可以保证上料夹紧后刀具齿部与同步器齿套齿部认齿、咬合，进而保证了零件的加工；上料时有气缸上料可以保证上料的安全性，不会发生碰撞事故，即使上料时发生了碰撞，由于气缸的缓冲作用对机床和卡具也有保护作用；若上料不到位，则磁性开关不发令，机床也不会运行。本发明同步器齿套加工装置具有结构合理、定位精度高、成品率高等优点，大幅度提高机床的生产效率和加工功能，降低废品率，降低生产成本，从而为制造业带来一定的经济效益和社会效益。大大降低了废品率，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明同步器齿套加工装置的整体结构示意简图；
图2为本发明同步器齿套加工装置的另一方位的整体结构示意简图；
图3为本发明同步器齿套加工装置中主轴箱、挤刀部分的示意简图；
图4为本发明同步器齿套加工装置中两工位自定心夹紧机构的示意简图；
图5为本发明同步器齿套加工装置中两工位自定心夹紧机构的另一方位的示意简图；
图6为本发明同步器齿套加工装置中两工位定位与推料机构的示意简图；
图7为本发明同步器齿套加工装置中两工位定位与推料机构的另一方位的示意简图；
图8为本发明同步器齿套加工装置中三工位送料机构的示意简图；
图9为本发明同步器齿套加工装置中三工位送料机构的另一方位的示意简图；
图10为本图8中A部分放大图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的同步器齿套加工装置包括主传动与挤刀机构1、两工位自定心夹紧机构2、两工位定位与推料机构3和三工位送料机构4，所述两工位定位与推料机构3安装在主传动与挤刀机构1的下部，两工位自定心夹紧机构2安装在主传动与挤刀机构1的上部，三工位送料机构4安装在两工位自定心夹紧机构2上，上述各机构集成在一起，安装在机床床鞍上。上述各组成部分的结构具体为：
1、主传动与挤刀机构1
如图3所示，所述主传动与挤刀机构1包括通水自锁挤刀杆组件1-1，旋转主轴组件1-2和装置本体1-3。其中，旋转主轴组件1-2是由主轴1-2-2、轴承1-2-3和法兰1-2-1组成。主轴1-2-2设置在装置本体1-3的通孔内，且通过轴承1-2-3、法兰1-2-1固定在装置本体1-3上。通水自锁挤刀杆组件1-1是由刀杆1-1-1、拉钉1-1-2、旋转接头1-1-3、挤刀1-1-4和锁紧螺母1-1-5组成，其中刀杆1-1-1是莫氏锥度轴，可以自锁，安装在主轴1-2-2的内孔内，且刀杆1-1-1与主轴1-2-2由拉钉1-1-2拉紧。挤刀1-1-4通过锁紧螺母1-1-5固定在刀杆1-1-1前端。旋转接头1-1-3安装在刀杆1-1-1末端，且将冷却液通过拉钉1-1-2、刀杆1-1-1引到刀杆前端冷却挤刀1-1-4。
2、两工位自定心夹紧机构2
如图4和图5所示，所述两工位自定心夹紧机构2包括双作用气缸2-1、同步连杆夹钳组件2-2和子母爪组件2-3。其中同步连杆夹钳组件2-2是由连杆活塞2-2-1、活塞基座2-2-2和两个连杆臂2-2-3组成，连杆活塞2-2-1端部与双作用气缸2-1连接，且安装在活塞基座2-2-2的内孔内，可实现前后滑动；两个连杆臂2-2-3一端同时与连杆活塞2-2-1连接，另一端与子母爪组件2-3中的左右母爪基座2-3-3连接。所述子母爪组件2-3通过轨道2-2-5固定安装在三工位送料机构4上，该子母爪组件2-3是由左右母爪基座2-3-3、左右母爪2-3-1和左右子爪2-3-2组成，左右母爪2-3-1安装在左右母爪基座2-3-3上，左右子爪2-3-2安装在左右母爪2-3-1上，且环抱在主轴中心1-2-2四周。
连杆活塞2-2-1前后滑动时，左右母爪基座2-3-3会在轨道2-2-5上左右等距滑动，最终带动左右子爪2-3-2夹紧、松开零件。并且夹紧具有自定心功能，对不同的零件兼容性强。子母爪结构更利于零件的换型。
3、两工位定位与推料机构3
如图6和图7所示，所述两工位定位与推料机构3包括双作用气缸组件3-1、推料杆组件3-2和定位推料板3-3。其中推料杆组件3-2由两根轴3-2-1和气缸安装板3-2-2、推料安装板3-2-3组成，两根轴3-2-1的两端分别与气缸安装板3-2-2、推料安装板3-2-3连接，构成框架结构，提高了结构的刚性，推料时不易变形。双作用气缸组件3-1与气缸安装板3-2-2连接在一起，双作用气缸3-1-1的活塞前后运动带动推料杆组件3-2前后运动，定位推料板3-3与推料安装板3-2-3固定连接。定位推料板3-3起到上料时定位，加工时推料的作用。在更换不同零件时只需更换定位、推料板就可以。效率更高、成本更低，换型更快。
4、三工位送料机构4
如图8、图9和图10所示，所述三工位送料机构4包括双作用气缸组件4-1、送料轨道组件4-2、中位复位及准停组件4-3、辅助推料板4-4。
所述送料轨道组件4-2由两侧的线轨4-2-1、左右滑动安装块4-2-2和气缸支架安装板4-2-3组成。双作用气缸组件4-1安装在气缸支架安装板4-2-3上，左右滑动安装块4-2-2安装在气缸支架安装板4-2-3的两端，线轨4-2-1安装在左右滑动安装块4-2-2的内侧面，且固定在装置本体1-3上。这种结构形式使得双作用气缸4-1可沿线轨4-2-1水平线前后移动。在线轨4-2-1上还安装有限位装置4-2-4。
三工位送料机构4，顾名思义要求组件中的气缸组件4-1有三个停止位置：首先是中位上料位置，气缸4-1-1的活塞位于气缸中部，要求气缸准确停止在设定位置，设定位置由磁性开关4-1-2控制，磁性开关4-1-2安装在气缸4-1-1上。但由于气缸停止后活塞还有微量、慢速的前进趋势，为此设计了中位复位及准停组件4-3。
所述中位复位及准停组件4-3是由弹簧销4-3-1、带V型槽的复位板4-3-2和复位安装板4-3-3组成，其中弹簧销4-3-1固定在复位安装板4-3-3上，复位安装板4-3-3固定在送料轨道组件4-2的左右滑动安装块4-2-2上，复位板4-3-2固定在装置本体1-3上。当磁性开关4-1-2检测到气缸4-1-1活塞位置后，气阀换向气缸活塞停止，这时弹簧销4-3-1前端销子落入复位板4-3-2的定位槽内。因为弹簧销4-3-1固定在复位安装板4-3-3上，复位安装板4-3-3固定在送料轨道组件4-2上，复位板4-3-2固定在装置本体1-3上。这样就抵消了活塞因气缸内漏造成的前进趋势，以此实现了中位的准停。此时位于中位上料位置，人工上料。然后上料完成后气缸4-1-1的活塞向前推出、推料。推料结束后气缸4-1-1的活塞向后退回经过中位上料位置再向后退直到顶到限位装置4-5的停止位停止。
所述辅助推料板4-4固定在左右滑动安装块4-2-2上，且处于左右子爪2-3-2中部，这样推料时起到加强母爪刚性的作用。
零件加工时，首先为人工上料：
此时三工位送料机构4，处于中位上料工位，两工位定位与推料机构3处于退回定位状态，两工位自定心夹紧机构2处于松开状态。然后人工上料，两工位自定心夹紧机构2夹紧。由于装置中挤刀1-1-4与左右子爪2-3-2的结构设计可以保证上料夹紧后刀具齿部与同步器齿套6齿部认齿、咬合，完成了夹紧、认齿的工序，接着三工位送料机构4从中位状态向前进，推动两工位自定心夹紧机构2带着零件进入机床主轴夹头5内，然后两工位自定心夹紧机构2松开、三工位送料机构4完全退回直到限位装置4-5停止；接着两工位定位与推料机构3推出、将工件推靠定位，机床主轴夹头5夹紧零件。最后两工位定位与推料机构3退回。到此就完成了上料、夹紧工序。
最后主传动与挤刀机构1通过机床进给带动挤刀1-1-4完成零件加工。加工完成后退出，整个工序结束。

Claims (11)

1.一种同步器齿套加工装置，其特征在于包括主传动与挤刀机构（1）、可前后移动的两工位自定心夹紧机构（2）、将工件推靠定位的两工位定位与推料机构（3）和将工件推送到合适位置的三工位送料机构（4），其中所述两工位定位与推料机构（3）安装在主传动与挤刀机构（1）的下部，两工位自定心夹紧机构（2）安装在主传动与挤刀机构（1）的上部，三工位送料机构（4）安装在两工位自定心夹紧机构（2）上；上述各机构集成在一起，安装在机床床鞍上。
2.按照权利要求1所述的同步器齿套加工装置，其特征在于所述主传动与挤刀机构（1）包括通水自锁挤刀杆组件（1-1）、旋转主轴组件（1-2）和装置本体（1-3），其中旋转主轴组件（1-2）安装在装置本体（1-3）的通孔内；所述通水自锁挤刀杆组件（1-1）包括刀杆（1-1-1）和挤刀（1-1-4），其中刀杆（1-1-1）安装在旋转主轴组件（1-2）的主轴（1-2-2）的内孔内，且相互间由拉钉（1-1-2）拉紧，挤刀（1-1-4）固定在刀杆（1-1-1）前端。
3.按照权利要求2所述的同步器齿套加工装置，其特征在于所述刀杆（1-1-1）末端安装有旋转接头（1-1-3）。
4.按照权利要求2所述的同步器齿套加工装置，其特征在于所述刀杆（1-1-1）为莫氏锥度轴。
5.按照权利要求1所述的同步器齿套加工装置，其特征在于所述两工位自定心夹紧机构（2）包括双作用气缸（2-1）、同步连杆夹钳组件（2-2）和子母爪组件（2-3），其中同步连杆夹钳组件（2-2）是由连杆活塞（2-2-1）、活塞基座（2-2-2）和两个连杆臂（2-2-3）组成，所述连杆活塞（2-2-1）安装在活塞基座（2-2-2）的内孔内，且一端与双作用气缸（2-1）连接，所述两个连杆臂（2-2-3）一端同时与连杆活塞（2-2-1）连接，另一端与子母爪组件（2-3）连接，所述子母爪组件（2-3）通过轨道（2-2-5）固定安装在三工位送料机构（4）上。
6.按照权利要求1所述的同步器齿套加工装置，其特征在于所述子母爪组件（2-3）是由左右母爪基座（2-3-3）、左右母爪（2-3-1）和左右子爪（2-3-2）组成，其中左右母爪（2-3-1）安装在左右母爪基座（2-3-3）上，左右子爪（2-3-2）安装在左右母爪（2-3-1）上，且环抱在主轴（1-2-2）中心四周。
7.按照权利要求1所述的同步器齿套加工装置，其特征在于所述两工位定位与推料机构（3）包括双作用气缸组件（3-1）、推料杆组件（3-2）和定位推料板（3-3），其中推料杆组件（3-2）是由两根轴（3-2-1）和气缸安装板3-2-2、推料安装板3-2-3构成的框架结构，所述双作用气缸组件（3-1）与气缸安装板（3-2-2）连接在一起，所述定位推料板（3-3）与推料安装板（3-2-3）固定连接。
8.按照权利要求1所述的同步器齿套加工装置，其特征在于所述三工位送料机构（4）包括双作用气缸（4-1）、送料轨道组件（4-2）和中位复位及准停组件（4-3），其中
所述送料轨道组件（4-2）是由两侧的线轨（4-2-1）、左右滑动安装块（4-2-2）和中间气缸支架安装板（4-2-3）组成，所述线轨（4-2-1）固定在装置本体（1-3）上；
所述中位复位及准停组件（4-3）是由固定在装置本体（1-3）的带有V型槽的复位板（4-3-2）、安装在左右滑动安装块（4-2-2）上的复位安装板（4-3-3）和安装在复位安装板（4-3-3）上的弹簧销（4-3-1）组成；
上述双作用气缸（4-1）和复位安装板4-3-3均与送料轨道组件（4-2）连接。
9.按照权利要求8所述的同步器齿套加工装置，其特征在于所述双作用气缸（4-1）上安装有磁性开关（4-1-2）。
10.按照权利要求8所述的同步器齿套加工装置，其特征在于所述线轨（4-2-1）在运行过程中，限位装置（4-2-4）可以根据需要限制线轨（4-2-1）的行程。
11.按照权利要求8所述的同步器齿套加工装置，其特征在于所述送料轨道组件（4-2）上安装有辅助推料板（4-4）。
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