CN108971518A - 一种大直径球头加工专用工装及方法 - Google Patents

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刘传岛
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Abstract

本发明公开了一种大直径球头加工专用工装及方法，所述工装包括箱体、电机、小齿轮、大齿轮、传动轴、刀夹和车刀，所述电机安装在箱体的一端，小齿轮通过平键一及螺钉与电机的输出轴连接固定，小齿轮与大齿轮啮合，大齿轮通过平键二与传动轴连接；所述传动轴两端通过圆锥滚子轴承一和圆锥滚子轴承二固定在箱体上，传动轴一端伸出箱体外通过螺纹连接刀夹，车刀通过螺栓一固定在刀夹上。加工方法如下：安装专用工装；将球头工件装夹在车床卡盘上，安装车刀；启动电机带动车刀旋转，球头工件在车床主轴带动下也实现回转，实现了球形工件的加工。本发明工装结构简单、加工效率高、容易操作、成本较低，能够适应直径不同的球头零件的加工。

Description

一种大直径球头加工专用工装及方法
技术领域
本发明涉及一种大直径球头加工专用工装及方法，属于机械加工工装技术领域。
背景技术
目前模具冲压行业发展较迅速，单点机械压力机市场需求量大，其中单点机械压力机中经常会用到球头螺杆这个零件，球头螺杆在单点机械压力机中作用很重要，起到连接及压力的传递，此零件加工的难点在于球头的加工，球头加工的好坏直接影响到冲压件的质量及压力机的使用寿命，目前，压力机上的大直径球头螺杆加工一般采用以下几种方法：1)传统方法均采用手动加工，不仅对操作者技能要求高，而且劳动强度大生产效率低。同时，由于加工精度及表面粗糙度都很低，在装配时，必须单件逐一配对；2)成型刀法对于小直径球面加工，这种加工方法既能保证表面粗糙度，又能保证尺寸精度。但对半径较大的球面来说，由于成型车刀的刀刃宽，切削抗力大，易产生震动，而且易打刀，刀具刃磨也比较困难；3)大型数控车床加工，此方法一是投资成本高，另一个吃刀量大，容易对数控车床精度产生较大影响，吃刀量小时加工效率低，所以这种方法也不宜采用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种大直径球头零件加工专用工装及方法，解决现有压力机球头零件在普通车床上的加工。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种大直径球头加工专用工装，包括箱体、电机、小齿轮、大齿轮、传动轴、刀夹和车刀，所述电机安装在箱体的一端，小齿轮通过平键一及螺钉与电机的输出轴连接固定，小齿轮与大齿轮啮合，大齿轮通过平键二与传动轴连接；所述传动轴两端通过圆锥滚子轴承一和圆锥滚子轴承二固定在箱体上，传动轴一端伸出箱体外通过螺纹连接刀夹，车刀通过螺栓一固定在刀夹上。
所述刀夹包括刀杆和刀杆座，所述刀杆上加工有方形开孔，该方形开孔90度方向设有固定螺栓孔；所述刀杆座加工有装刀杆的对称开口，刀杆座与刀杆通过焊接方式进行连接，刀杆座中间加工有丝孔与传动轴进行连接；所述车刀可在刀杆方形开孔内通过螺栓一进行伸出量的调节。
所述刀夹中刀杆的开口角度为固定角度；刀杆的长度及开口角度可以根据球头工件直径大小的变化，制作不同规格的刀夹。
所述圆锥滚子轴承一的内圈靠锁紧螺母定位，外圆靠端盖一定位；圆锥滚子轴承二的内圈靠轴肩定位，外圈靠端盖二定位。
所述箱体上端有两处开口，通过盖板一和盖板二进行密封。
所述箱体底部设有凹槽，内存润滑油、实现对小齿轮及大齿轮的润滑。
所述专用工装通过螺栓固定在车床的溜板箱上面，球头装夹在车床卡盘上，专用工装与车床中心夹角在20～25°。
本发明还提供了一种加工球头工件的方法，包括如下步骤：
1)将车床的刀架提前拆掉，安装专用工装到车床溜板箱上面，代替原有的刀架；
2)将球头工件装夹在车床卡盘上，专用工装与车床中心夹角在20～25°；
3)选取合适的刀夹，并安装车刀；
4)启动电机旋转，依次带动小齿轮-大齿轮-传动轴-刀夹-车刀旋转；同时，球头工件在车床主轴带动下也实现回转，通过车刀及球头工件的复合旋转运动，实现了球形工件的加工。
有益效果：本发明通过刀夹及球头工件复合旋转运动，实现了球形零件的加工，解决了球头零件不能在普通车床上加工的难题，该工装结构简单、加工效率高、容易操作、成本较低，能够适应直径不同的球头零件的加工，减轻了操作工人的操作难度，具有很好的使用价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意主视图；
图2为本发明的结构示意右视图；
图3为本发明刀夹的结构示意剖视图；
图4为本发明的安装示意图。
图中：1刀夹、2传动轴、3箱体、4盖板一、5螺钉、6平键一、7小齿轮、8电机、9盖板二、10圆锥滚子轴承一、11端盖一、12锁紧螺母、13平键二、14大齿轮、15圆锥滚子轴承二、16端盖二、17车刀、18螺栓一、19球头工件、20螺栓二、21车床、22溜板箱、23专用工装、24刀杆、25刀杆座。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
图1所示为本发明的结构示意主视图。
图2所示为本发明的结构示意右视图。
本发明提供了一种大直径球头加工专用工装，包括箱体3、电机8、小齿轮7、大齿轮14、传动轴2、刀夹1和车刀17。
所述电机8安装在箱体3的一端，小齿轮7通过平键一6及螺钉5与电机8的输出轴连接固定，小齿轮7与大齿轮14啮合，大齿轮14通过平键二13与传动轴2连接。
所述传动轴2两端通过圆锥滚子轴承一10和圆锥滚子轴承二15固定在箱体3上，传动轴2一端伸出箱体外通过螺纹连接刀夹1，车刀17通过螺栓一18固定在刀夹1上。
所述圆锥滚子轴承一10的内圈靠锁紧螺母12定位，外圆靠端盖一11定位；圆锥滚子轴承二15的内圈靠轴肩定位，外圈靠端盖二16定位。
所述箱体3上端有两处开口，便于内部零件装配，装配完后通过盖板一4和盖板二9进行密封。
所述箱体3底部设有凹槽，槽内存润滑油、润滑油可实现对小齿轮7及大齿轮14的润滑。
图3所示为本发明刀夹的结构示意剖视图。
所述刀夹1包括刀杆24和刀杆座25，所述刀杆24上加工有方形开孔，该方形开孔90度方向设有固定螺栓孔。
所述刀杆座25加工有装刀杆24的对称开口，将刀杆座25与刀杆24通过焊接方式进行连接；所述刀杆座25中间加工有丝孔与传动轴2进行连接。
所述车刀17可在刀杆24方形开孔内通过螺栓一18进行伸出量的调节。
所述刀夹1中刀杆24的开口角度为固定角度；刀杆24的长度及开口角度可以根据球头工件直径大小的变化，制作不同规格的刀夹1。
图4所示为本发明的安装示意图。
专用工装23的固定需要将车床21的刀架座拆掉，用工装23通过螺栓20固定在车床21的溜板箱22上面，球头19装夹在车床1卡盘上，专用工装23与车床21中心夹角在20～25°，优选22°。
本发明的加工方法：
首先，将车床21的刀架提前拆掉，安装专用工装23到车床溜板箱22上面，代替原有的刀架；其次，将球头工件19装夹在车床卡盘上，专用工装23与车床中心夹角在20～25°；再次，选取合适的刀夹1，并安装车刀17；最后，启动电机，电机8输出的扭矩动力通过电机输出轴带动小齿轮7旋转，小齿轮7将扭矩通过大齿轮14输送到固定在箱体上的传动轴2上，传动轴2带动刀夹1旋转，固定在刀夹1上的车刀17对球头工件19进行切削；与此同时装夹在车床1卡盘上的球头工件19在车床1主轴带动下实现球头工件19的回转，这样通过刀夹1及球头工件19复合旋转运动，实现了球头工件的加工。
对于球头工件的切削量的大小，可以通过调整车床主轴转速实现进给量的调整；通过调整车刀17的伸出量可以微调整车削球头直径的大小；当球头直径变化较大时，可更换不同的刀夹1可实现不同直径球头的加工。
本发明通过刀夹及球头工件复合旋转运动，实现了球形零件的加工，解决了球头零件不能在普通车床上加工的难题，该工装结构简单、加工效率高、容易操作、成本较低，能够适应直径不同的球头零件的加工，减轻了操作工人的操作难度，具有很好的使用价值。
本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。

Claims (8)

1.一种大直径球头加工专用工装，其特征在于：包括箱体(3)、电机(8)、小齿轮(7)、大齿轮(14)、传动轴(2)、刀夹(1)和车刀(17)，所述电机(8)安装在箱体(3)的一端，小齿轮(7)通过平键一(6)及螺钉(5)与电机(8)的输出轴连接固定，小齿轮(7)与大齿轮(14)啮合，大齿轮(14)通过平键二(13)与传动轴(2)连接；所述传动轴(2)两端通过圆锥滚子轴承一(10)和圆锥滚子轴承二(15)固定在箱体(3)上，传动轴(2)一端伸出箱体外通过螺纹连接刀夹(1)，车刀(17)通过螺栓一(18)固定在刀夹(1)上。
2.根据权利要求1所述的大直径球头加工专用工装，其特征在于：所述刀夹(1)包括刀杆(24)和刀杆座(25)，所述刀杆(24)上加工有方形开孔，该方形开孔90度方向设有固定螺栓孔；所述刀杆座(25)加工有装刀杆(24)的对称开口，刀杆座(25)与刀杆(24)通过焊接方式进行连接，所述刀杆座(25)中间加工有丝孔与传动轴(2)进行连接；所述车刀(17)可在刀杆(24)方形开孔内通过螺栓一(18)进行伸出量的调节。
3.根据权利要求2所述的大直径球头加工专用工装，其特征在于：所述刀夹(1)中刀杆(24)的开口角度为固定角度；所述刀杆(24)的长度及开口角度可以根据球头工件直径大小的变化，制作不同规格的刀夹(1)。
4.根据权利要求1所述的大直径球头加工专用工装，其特征在于：所述圆锥滚子轴承一(10)的内圈靠锁紧螺母(12)定位，外圆靠端盖一(11)定位；圆锥滚子轴承二(15)的内圈靠轴肩定位，外圈靠端盖二(16)定位。
5.根据权利要求1所述的大直径球头加工专用工装，其特征在于：所述箱体(3)上端有两处开口，通过盖板一(4)和盖板二(9)进行密封。
6.根据权利要求1所述的大直径球头加工专用工装，其特征在于：所述箱体(3)底部设有凹槽，内存润滑油、实现对小齿轮(7)及大齿轮(14)的润滑。
7.根据权利要求1-6任一项所述的大直径球头加工专用工装，其特征在于：所述专用工装(23)通过螺栓(20)固定在车床(21)的溜板箱(22)上面，球头(19)装夹在车床(1)卡盘上，专用工装(23)与车床(21)中心夹角在20～25°。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述的专用工装加工球头工件的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将车床(21)的刀架提前拆掉，安装专用工装(23)到车床溜板箱(22)上面，代替原有的刀架；
2)将球头工件19装夹在车床卡盘上，专用工装(23)与车床中心夹角在20～25°；
3)选取合适的刀夹(1)，并安装车刀(17)；
4)启动电机(8)旋转，依次带动小齿轮(7)-大齿轮(14)-传动轴(2)-刀夹(1)-车刀(17)旋转；同时，球头工件(19)在车床主轴带动下也实现回转，通过车刀(17)及球头工件(19)的复合旋转运动，实现了球形工件的加工。
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