CN108380973B - 轴类零件内孔去毛刺机床和轴类零件内孔去毛刺工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴类零件内孔去毛刺机床和轴类零件内孔去毛刺工艺，尤其是一种涉及凸轮轴零件加工领域的轴类零件内孔去毛刺机床和轴类零件内孔去毛刺工艺。本发明的轴类零件内孔去毛刺机床，包括工作台板、零件定位夹紧机构、零件工位转换机构、柔性铰刀去毛刺装置和钢丝绳去毛刺装置，所述零件定位夹紧机构、零件工位转换机构、柔性铰刀去毛刺装置和钢丝绳去毛刺装置安装在工作台板上。本发明的轴类零件内孔去毛刺工艺，包括以下几个步骤：A、将零件定位夹紧；B、柔性铰刀除毛刺；C、钢丝绳除毛刺。本发明使用方便，除毛刺效率高，可以有效去铸件和钢件轴类零件产品内孔毛刺。

Description

轴类零件内孔去毛刺机床和轴类零件内孔去毛刺工艺

技术领域

本发明涉及一种轴类零件内孔去毛刺机床和轴类零件内孔去毛刺工艺，尤其是一种涉及凸轮轴零件加工领域的轴类零件内孔去毛刺机床和轴类零件内孔去毛刺工艺。

背景技术

凸轮轴是发动机配气系统的关键零件之一，凸轮轴在生产过程中其内孔容易出现毛刺，为保证产品质量，需要去除凸轮轴内孔中的毛刺。之前申请人主要采用钢丝绳旋转去凸轮轴内孔毛刺设备，该设备在铸件产品上去内孔毛刺效果良好，因为铸件产品材质特性较硬易碎容易通过钢丝绳头子高速旋转将其反毛刺打掉。但用于凸轮轴钢件产品去内孔毛刺时，由于钢件材质特性，其毛刺韧性较好不易通过钢丝绳头子高速旋转将其打掉。因此现有技术中还没有一种使用方便，除毛刺效率高，可以有效去铸件和钢件轴类零件产品内孔毛刺的轴类零件内孔去毛刺机床和轴类零件内孔去毛刺工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用方便，除毛刺效率高，可以有效去铸件和钢件轴类零件产品内孔毛刺的轴类零件内孔去毛刺机床。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：轴类零件内孔去毛刺机床，包括工作台板、零件定位夹紧机构、零件工位转换机构、柔性铰刀去毛刺装置和钢丝绳去毛刺装置，所述零件定位夹紧机构、零件工位转换机构、柔性铰刀去毛刺装置和钢丝绳去毛刺装置安装在工作台板上，所述零件工位转换机构包括驱动装置、零件直线运动导向装置，所述零件定位夹紧机构安装在零件直线运动导向装置上，所述驱动装置与零件定位夹紧机构传动连接,所述柔性铰刀去毛刺装置包括柔性铰刀，铰刀旋转驱动装置、铰刀平移驱动装置和铰刀直线运动导向装置，所述铰刀旋转驱动装置与柔性铰刀传动连接，所述铰刀旋转驱动装置与铰刀平移驱动装置传动连接，所述铰刀旋转驱动装置安装在铰刀直线运动导向装置上，所述钢丝绳去毛刺装置包括钢丝绳，钢丝旋转驱动装置，钢丝平移驱动装置，钢丝直线运动导向装置，所述钢丝绳与钢丝旋转驱动装置传动连接，所述钢丝旋转驱动装置与钢丝平移驱动装置传动连接，所述钢丝旋转驱动装置安装在钢丝直线运动导向装置上。

进一步的是，所述零件直线运动导向装置包括直线导轨以及与直线导轨相配合的滑动板，所述零件定位夹紧机构安装在滑动板上，所述滑动板与驱动装置传动连接。

进一步的是，铰刀直线运动导向装置包括直线导轨和与直线导轨相配合的滑动板，所述铰刀旋转驱动装置安装在滑动板上。

进一步的是，钢丝直线运动导向装置，包括直线导轨和与直线导轨相配合的滑动板，所述钢丝旋转驱动装置安装在滑动板上。

进一步的是，所述工作台板相对水平面倾斜设置。

进一步的是，零件定位夹紧机构包括V型块，定位块，旋转气缸和压紧块，所述压紧块与旋转气缸固定连接，所述旋转气缸，V型块和定位块安装在零件直线运动导向装置。

进一步的是，所述柔性铰刀为中空结构，且柔性铰刀沿径向方向设置有排气孔。

进一步的是，还包括控制器和触摸屏，所述控制器与触摸屏连接，所述控制器与驱动装置连接、所述控制器与铰刀旋转驱动装置连接、所述控制器与铰刀平移驱动装置连接，所述控制器与钢丝旋转驱动装置连接，所述控制器与钢丝平移驱动装置连接。

进一步的是，还包括双工位吹气机构，所述双工位吹气机构位于钢丝绳的对面。

本发明所解决的另一个技术问题是提供一种使用方便，除毛刺效率高，可以有效去铸件和钢件轴类零件产品的内孔毛刺的轴类零件内孔去毛刺工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：轴类零件内孔去毛刺工艺，包括以下几个步骤：

A、将轴轴类零件放置在零件定位夹紧机构上进行定位并夹紧；

B、使轴类零件位于内孔轴线针对柔性铰刀的铰刀除毛刺工位，启动铰刀旋转驱动装置带动柔性铰刀旋转，启动铰刀平移驱动装置，带动柔性铰刀推进到轴类零件内孔中去除孔中毛刺；

C、使柔性铰刀从而轴类零件内孔中退出，启动驱动装置带动零件定位夹紧机构移动到钢丝绳除毛刺工位；

D、使轴类零件位于内孔轴线针对柔性铰刀的铰刀除毛刺工位，启动钢丝旋转驱动装置带钢丝绳旋转，启动钢丝平移驱动装置，带动钢丝推进到轴类零件内孔中去除孔中毛刺,完成除毛刺后钢丝绳从内孔中退出。

本发明的有益效果是：本申请采用柔性铰刀去毛刺装置与钢丝绳去毛刺装置相结合的方案，利用驱动装置驱动零件定位夹紧机构沿零件直线运动导向装置所限制的方向来回移动，从使待加工零件在两个工位之间快速灵活地转换。利用铰刀旋转驱动装置带动柔性铰刀高速旋转，并与铰刀平移驱动装置配合使用，快速去除内孔中的毛刺，并使去毛刺覆盖区域完整，不会出现死角，加工后的零件内孔干净整洁，尤其对于刚性零件的内孔，可以实现孔内毛刺的彻底清理。利用钢丝旋转驱动装置带动钢丝绳高速旋转，配合钢丝平移驱动装置驱动钢丝绳在钢丝直线运动导向装置的导向作用下做来回直线移动，使钢丝绳可以准确移动到孔内指定位置进行去毛刺作业，使毛刺清理准确，快速，高效，不易出现遗漏。采用本申请的轴类零件内孔去毛刺机床清理过程时间短，效率高，可以对铸件产品和钢件产品的内孔进行彻底有效的清理。

附图说明

图1为本发明的设备总装图；

图2为本发明的凸轮轴固定装置；

图3为本发明的柔性去毛刺工位；

图4为本发明的钢丝去毛刺工位。

图中标记为：工作台板1、零件直线运动导向装置2、铰刀直线运动导向装置3、钢丝直线运动导向装置4、柔性铰刀5、钢丝绳6、铰刀旋转驱动装置7、钢丝旋转驱动装置8、V型块9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示的轴类零件内孔去毛刺机床，包括工作台板1、零件定位夹紧机构、零件工位转换机构、柔性铰刀5去毛刺装置和钢丝绳6去毛刺装置，所述零件定位夹紧机构、零件工位转换机构、柔性铰刀5去毛刺装置和钢丝绳6去毛刺装置安装在工作台板1上，所述零件工位转换机构包括驱动装置、零件直线运动导向装置2，所述零件定位夹紧机构安装在零件直线运动导向装置2上，所述驱动装置与零件定位夹紧机构传动连接,所述柔性铰刀5去毛刺装置包括柔性铰刀5，铰刀旋转驱动装置7、铰刀平移驱动装置和铰刀直线运动导向装置3，所述铰刀旋转驱动装置7与柔性铰刀5传动连接，所述铰刀旋转驱动装置7与铰刀平移驱动装置传动连接，所述铰刀旋转驱动装置7安装在铰刀直线运动导向装置3上，所述钢丝绳6去毛刺装置包括钢丝绳6，钢丝旋转驱动装置8，钢丝平移驱动装置，钢丝直线运动导向装置4，所述钢丝绳6与钢丝旋转驱动装置8传动连接，所述钢丝旋转驱动装置8与钢丝平移驱动装置传动连接，所述钢丝旋转驱动装置8安装在钢丝直线运动导向装置4上。本申请的轴类零件内孔去毛刺机床利用零件定位夹紧机构将轴类零件定位夹紧后，利用柔性铰刀5去毛刺装置对轴类零件内孔用铰刀去除毛刺，也可利用钢丝绳6去毛刺装置对对轴类零件内孔用钢丝绳6去除毛刺。

本申请的驱动装置驱动零件定位夹紧机构沿零件直线运动导向装置2所限制的方向来回移动，从而实现待加工零件在多个工位之间快速灵活地转换。

铰刀旋转驱动装置7带动柔性铰刀5高速旋转，可以快速去除内孔中的毛刺，铰刀平移驱动装置驱动使柔性铰刀5在铰刀直线运动导向装置3的导向作用下做来回直线移动，使柔性铰刀5可以准确移动到孔内指定位置进行去毛刺作业，与铰刀旋转驱动装置7配合使用，可以使本装置去毛刺覆盖区域完整，不会出现死角，加工后的零件内孔干净整洁，尤其对于刚性零件的内孔，可以实现孔内毛刺的彻底清理。

钢丝旋转驱动装置8带动钢丝绳6高速旋转，钢丝平移驱动装置驱动钢丝绳6在钢丝直线运动导向装置4的导向作用下做来回直线移动，使钢丝绳6可以准确移动到孔内指定位置进行去毛刺作业，使毛刺清理准确，快速，高效，不易出现遗漏。

为使本装置可以更加快速准确的实现工位转换，铰刀直线运动导向装置3和钢丝直线运动导向装置4的导向方向平行且与零件直线运转导向装置的导向方向垂直。

其中的直线运动驱动装置可以采用液压驱动形式，也可以采用电机驱动形式，在本申请中优选采用气缸驱动。钢丝旋转驱动装置8和铰刀旋转驱动装置7采用电机驱动，优选电机转速可调的变频以满足不同铰刀转速和不同的钢丝绳6转速。

所述零件直线运动导向装置2包括直线导轨以及与直线导轨相配合的滑动板，所述零件定位夹紧机构安装在滑动板上，所述滑动板与驱动装置传动连接。

铰刀直线运动导向装置3包括直线导轨和与直线导轨相配合的滑动板，所述铰刀旋转驱动装置7安装在滑动板上。

钢丝直线运动导向装置4，包括直线导轨和与直线导轨相配合的滑动板，所述钢丝旋转驱动装置8安装在滑动板上。在本申请中直线运动导向装置采用直线导轨和滑动板，结构简单，安装方便，导向精准，便于准确快速移动。

所述工作台板1相对水平面倾斜设置。工作台板1采用倾斜设置，巧妙利用重力作用，便于去毛刺的过程中及时排屑。

零件定位夹紧机构包括V型块9，定位块，旋转气缸和压紧块，所述压紧块与旋转气缸固定连接，所述旋转气缸，V型块9和定位块安装在零件直线运动导向装置2。定位块用于对零件进行轴向定位，将轴类零件放置到V型块9的V型槽中后，启动旋转气缸带动压紧块将零件紧紧压在V型块9和压紧块之间，采用V型块9和旋转气缸的组合可以快速实现对轴类零件的定位和夹紧。

所述柔性铰刀5为中空结构，且柔性铰刀5沿径向方向设置有排气孔。柔性铰刀5采用中空结构可以利用气流将废屑及时排出。

还包括控制器和触摸屏，所述控制器与触摸屏连接，所述控制器与驱动装置连接、所述控制器与铰刀旋转驱动装置7连接、所述控制器与铰刀平移驱动装置连接，所述控制器与钢丝旋转驱动装置8连接，所述控制器与钢丝平移驱动装置连接。控制器可以采用工控机，单片机等控制器，在本申请中优选选用PLC与触摸屏结合的方案，可以根据工艺要求灵活编写控制程序，从而实现各机构联动控制，方便调试及后期检修维护。

还包括双工位吹气机构，所述双工位吹气机构位于钢丝绳6的对面。双工位吹气机构采用可调快慢气缸工进，有效将工件铁削吹出。

本申请的轴类零件内孔去毛刺工艺，包括以下几个步骤：

A、将轴轴类零件放置零件定位夹紧机构上进行定位并夹紧；

B、使轴类零件位于内孔轴线针对柔性铰刀5的铰刀除毛刺工位，启动铰刀旋转驱动装置7带动柔性铰刀5旋转，启动铰刀平移驱动装置，带动柔性铰刀5推进到轴类零件内孔中去除孔中毛刺；

C、使柔性铰刀5从而轴类零件内孔中退出，启动驱动装置带动零件定位夹紧机构移动到钢丝绳6除毛刺工位；

D、使轴类零件位于内孔轴线针对柔性铰刀5的铰刀除毛刺工位，启动钢丝旋转驱动装置8带钢丝绳6旋转，启动钢丝平移驱动装置，带动钢丝推进到轴类零件内孔中去除孔中毛刺,完成除毛刺后钢丝绳6从内孔中退出。

本申请的去毛刺工艺利用轴类零件内孔去毛刺机床的工位转换机构，将柔性铰刀5除毛刺与钢丝绳6除毛刺工艺巧妙结合，利用电机带动柔性铰刀5和钢丝绳6高速旋转将轴类零件内孔中的毛刺打掉，该工艺可以对铸件产品和钢件产品的内孔进行彻底清理。

实施例1

本实施例中在零件定位夹紧机构的两侧均设置有柔性铰刀5去毛刺装置，以实现从零件两端同时对零件进行去毛刺作业。本实施例还采用两组零件定位夹紧机构并排布置的方式，同时采用两组柔性铰刀5与两组钢丝绳6，可以同时对两个零件进行去毛刺作业。两组采用斜床身布局以利于排削。针对凸轮轴产品特性，将凸轮轴横向放置于定位滑动板上，采用旋转气缸+V型块9+轴向+周向定位机构将工件压紧；凸轮轴工件采用V型块9支撑，旋转气缸周向压紧，整体在定位滑动板上，通过移动气缸实现工件的工位转换；滑动板底部加装移动气缸，实现滑动板纵向移动以实现先用柔性铰刀5去内孔毛刺，再移动至钢丝绳6工位再用高速旋转钢丝绳6移动去内孔毛刺；机床左右两端柔性铰刀5采用可调变频电机带动旋转轴实现柔性铰刀5旋转，电机转速可调以满足不同铰刀转速最高可达1850r/min，采用可调快慢气缸+线性滑块实现铰刀移动；柔性铰刀5采用中空结构径向方向钻小排气孔结构，柔性铰刀5连接杆选用中空高强度冷拉小管且该管直线度要求较高；钢丝绳6去毛刺工位采用变频电机带动钢丝绳6旋转，电机转速可调以满足不同钢丝绳6转速最高可达1550r/min，采用可调快慢气缸+线性滑块实现钢丝绳6移动；在钢丝绳6对立面安装有双工位吹气机构，采用可调快慢气缸工进，有效将工件铁削吹出。整个机床控制采用PLC+触摸屏进行各机构联动控制，方便调试及后期检修维护。机床前底部安放有专用铁削车，以收集加工去除的毛刺杂质等。

采用可调快慢气缸+线性滑块实现铰刀移动；柔性铰刀5采用中空结构径向方向钻小排气孔结构，柔性铰刀5连接杆选用中空高强度冷拉小管且该管直线度要求较高。

本实施例的工艺过程：工件放置于V型块9上，靠油泵凸轮定轴向位置、靠六方定周向位置。工件放置好后，按下启动按钮，工件夹紧，左侧变频电机启动并延时1.5s下部气缸启动推进对钢管内孔去毛刺，下部气缸启动4s后右侧变频电机启动且下部气缸推进对工件头端内孔去毛刺，毛刺去除后两侧气缸退回，中部滑台气缸推动工件上移至钢丝绳6去毛刺处，气缸到位后启动钢丝绳6毛刷对工件内孔去毛刺，完毕后滑台气缸退回，工件退回至原点位置，两侧铰刀再进行去毛刺再铰刀去毛刺时需通气工部完成后气缸回原位，旋转夹紧气缸松开，完成工作。

Claims (10)

1.轴类零件内孔去毛刺机床，其特征在于：包括工作台板(1)、零件定位夹紧机构、零件工位转换机构、柔性铰刀去毛刺装置和钢丝绳去毛刺装置，所述零件定位夹紧机构、零件工位转换机构、柔性铰刀去毛刺装置和钢丝绳去毛刺装置安装在工作台板(1)上，所述零件工位转换机构包括驱动装置、零件直线运动导向装置(2)，所述零件定位夹紧机构安装在零件直线运动导向装置(2)上，所述驱动装置与零件定位夹紧机构传动连接,所述柔性铰刀去毛刺装置包括柔性铰刀(5)，铰刀旋转驱动装置(7)、铰刀平移驱动装置和铰刀直线运动导向装置(3)，所述铰刀旋转驱动装置(7)与柔性铰刀(5)传动连接，所述铰刀旋转驱动装置(7)与铰刀平移驱动装置传动连接，所述铰刀旋转驱动装置(7)安装在铰刀直线运动导向装置(3)上，所述钢丝绳去毛刺装置包括钢丝绳(6)，钢丝旋转驱动装置(8)，钢丝平移驱动装置，钢丝直线运动导向装置(4)，所述钢丝绳(6)与钢丝旋转驱动装置(8)传动连接，所述钢丝旋转驱动装置(8)与钢丝平移驱动装置传动连接，所述钢丝旋转驱动装置(8)安装在钢丝直线运动导向装置(4)上。

2.如权利要求1所述的轴类零件内孔去毛刺机床，其特征在于：所述零件直线运动导向装置(2)包括直线导轨以及与直线导轨相配合的滑动板，所述零件定位夹紧机构安装在滑动板上，所述滑动板与驱动装置传动连接。

3.如权利要求1所述的轴类零件内孔去毛刺机床，其特征在于：铰刀直线运动导向装置(3)包括直线导轨和与直线导轨相配合的滑动板，所述铰刀旋转驱动装置(7)安装在滑动板上。

4.如权利要求1所述的轴类零件内孔去毛刺机床，其特征在于：钢丝直线运动导向装置(4)，包括直线导轨和与直线导轨相配合的滑动板，所述钢丝旋转驱动装置(8)安装在滑动板上。

5.如权利要求1所述的轴类零件内孔去毛刺机床，其特征在于：所述工作台板(1)相对水平面倾斜设置。

6.如权利要求1所述的轴类零件内孔去毛刺机床，其特征在于：零件定位夹紧机构包括V型块(9)，定位块，旋转气缸和压紧块，所述压紧块与旋转气缸固定连接，所述旋转气缸，V型块(9)和定位块安装在零件直线运动导向装置(2)。

7.如权利要求1所述的轴类零件内孔去毛刺机床，其特征在于：所述柔性铰刀(5)为中空结构，且柔性铰刀(5)沿径向方向设置有排气孔。

8.如权利要求1所述的轴类零件内孔去毛刺机床，其特征在于：还包括控制器和触摸屏，所述控制器与触摸屏连接，所述控制器与驱动装置连接、所述控制器与铰刀旋转驱动装置(7)连接、所述控制器与铰刀平移驱动装置连接，所述控制器与钢丝旋转驱动装置(8)连接，所述控制器与钢丝平移驱动装置连接。

9.如权利要求1至8任一权利要求所述的轴类零件内孔去毛刺机床，其特征在于：还包括双工位吹气机构，所述双工位吹气机构位于钢丝绳(6)的对面。

10.利用权利要求1所述的轴类零件内孔去毛刺机床进行轴类零件内孔去毛刺的工艺，其特征在于：包括以下几个步骤：

A、将轴类零件放置在零件定位夹紧机构上进行定位并夹紧；

B、使轴类零件位于内孔轴线正对柔性铰刀(5)的铰刀除毛刺工位，启动铰刀旋转驱动装置(7)带动柔性铰刀(5)旋转，启动铰刀平移驱动装置，带动柔性铰刀(5)推进到轴类零件内孔中去除孔中毛刺；

C、使柔性铰刀(5)从轴类零件内孔中退出，启动驱动装置带动零件定位夹紧机构移动到钢丝绳(6)除毛刺工位；

D、使轴类零件位于内孔轴线正对钢丝绳(6)除毛刺工位，启动钢丝旋转驱动装置(8)带钢丝绳(6)旋转，启动钢丝平移驱动装置，带动钢丝绳推进到轴类零件内孔中去除孔中毛刺,完成除毛刺后钢丝绳(6)从内孔中退出。