CN109304521A - 一种用于切割轴类零件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工技术领域，具体公开了一种用于切割轴类零件的装置，包括夹紧机构、切割机构、电机、支撑机构和冷却机构，夹紧机构包括相对设置的第一夹头和第二夹头，夹紧机构的上方设有切割机构，切割机构包括切割轮和第一缸体，第一缸体包括第一活塞和活塞杆，活塞杆和切割轮均连接在电机输出轴上，输出轴上还连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮啮合有与第一锥齿轮相对的第三锥齿轮，第三锥齿轮同轴连接有皮带轮，皮带轮上套有皮带，皮带的另一端套在轴类零件上。本发明通过切割轮与零件的相对运动切割，能加快切割速度，提高生产效率，还能自动下料，减少人工取样的安全隐患，防止零件受热变形。

Description

一种用于切割轴类零件的装置

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体公开了一种用于切割轴类零件的装置。

背景技术

轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一，它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，切割是轴类零件加工工艺流程中重要的一步。随着现代机械加工业的发展，对切割的质量和精度要求在不断地提高。在使用切割机进行切割时，为了保证切割的精度较为准确，需要使用夹具对被切割物品进行固定，防止在切割的时候工件发生晃动或者位移，然后用切割机对零件进行切割；但是，切割后掉落的零件需要人工取样并送样，不仅安全隐患大，而且自动化程度低，会降低生产效率；同时切割时由于切割轮高速运转，和零件接触摩擦会产生高温，会使零件受热变形。

发明内容

本发明的目的在提供一种用于切割轴类零件的装置，以解决现有技术中生产效率低及零件受热变形的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种用于切割轴类零件的装置，包括夹紧机构、切割机构、电机和机架，所述夹紧机构包括相对设置的第一夹头和第二夹头，所述夹紧机构的上方设有切割机构，所述切割机构包括切割轮和第一缸体，所述第一缸体内滑动连接有第一活塞，第一活塞连接有活塞杆，所述电机带有输出轴，活塞杆未与第一活塞连接的一端和切割轮均连接在输出轴上，输出轴上还连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮啮合有与第一锥齿轮相对的第三锥齿轮，第三锥齿轮同轴连接有皮带轮，皮带轮上套有皮带，皮带的另一端套在轴类零件上，机架上滑动连接有用于张紧皮带的张紧轮，张紧轮与机架之间连接有弹簧；所述夹紧机构的下方还设置有支撑机构，所述支撑机构包括两个水平设置且高度相同的支撑辊；还包括用于向切割轮或切割处喷洒冷却液的冷却机构。

本基础方案的工作原理在于：将轴类零件放置于夹紧机构中，通过第一夹头和第二夹头对轴类零件进行定位，支撑机构中的支撑辊对轴类零件的被切割端进行承托。启动电机，电机输出轴带动切割轮和同轴连接的第一锥齿轮一起转动，第一锥齿轮驱动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动第三锥齿轮旋转，且旋转方向与切割轮相反，第三锥齿轮会带动与其同轴连接的皮带轮转动，皮带将动力传送给轴类零件，从而轴类零件开始旋转，且旋转方向与切割轮相反。当第一缸体内的第一活塞向下滑动时，其活塞杆驱动切割轮向下移动逐渐靠近轴类零件，在此过程中，皮带轮也会逐渐靠近轴类零件，即二者之间的距离开始缩短，这时张紧轮可以调整位置使皮带张紧，不会松动，从而保证轴类零件一直处于旋转状态。当切割轮与零件接触时，可以对零件进行切割。切割时，冷却机构可以向切割轮或切割处喷洒冷却液，进行降温。当第一活塞带动切割轮向上移动时，张紧轮会在弹簧的带动下复位。

与现有技术相比，本基础方案的有益效果在于：

1、由于切割轮和零件的转动方向相反，这样通过相对运动切割，可以提高切割效率，从而提高生产效率。

2、在切割时，支撑机构中的支撑辊能对轴类零件的被切割端提供一个竖向的支撑力，既不会影响轴类零件的转动，还可以防止切割时轴类零件的被切割端发生抖动或晃动；同时还可以防止零件受重力的影响发生变形。

3、本装置采用联动方式，只用一个动力来源，就能同时驱动切割轮和轴类零件转动，可以节约能源，保护环境，还能降低生产成本。

4、通过设置冷却机构对零件进行冷却，可以防止零件受热变形，避免零件的强度受到影响。

进一步，所述支撑机构还包括用于承托支撑辊的第一支杆和第二支杆，第一支杆的下方设置有第二缸体，第二缸体内滑动连接有第二活塞，第二活塞的顶端与第一支杆的底端固定连接；所述第一活塞和第二活塞分别将第一缸体和第二缸体分为有杆腔和无杆腔，所述第一缸体和第二缸体的无杆腔均充满传动介质并通过管道相连通。

当第一缸体内的第一活塞向下滑动时，第一缸体的无杆腔体积增大，第二缸体的无杆腔内的传动介质会通过管道进入第一缸体的无杆腔内，第二活塞就会向下滑动，带动第一支杆向下移动到与第二支杆的顶端齐平，此时的支撑辊的轴向处于水平状态。当第一缸体内的第一活塞向上滑动时，第一缸体的无杆腔体积减下，第一缸体的无杆腔内的传动介质会通过管道进入第二缸体的无杆腔内，进而推动第二活塞和第一支杆向上移动，第一支杆会推动支撑辊的一端被抬高，这时切割好的零件就可以自动滑落。通过这种方式，利用切割轮上下移动，借助传动机构，使得支撑辊倾斜，实现自动下料，减少了人工取样的安全隐患。

进一步，所述第一夹头为固定夹头，第二夹头为活动夹头，所述夹紧机构还包括用于驱动活动夹头的气缸，气缸内滑动连接有第三活塞，活动夹头与第三活塞之间通过连杆相连接。

气压传动的工作介质容易获得且清洁，维护简单，可以降低设备成本，保护环境。

进一步，所述支撑机构远离夹紧机构的一侧设有传动带。切割好的零件可以被传送带运送到收集框中，或者运送至下一个装置中进行下一步工序处理，不用人工收集或运送零件，可以减轻工人的劳动强度，提高工作效率，从而节约生产成本。

进一步，所述固定夹头和活动夹头均为V形块。相较于半圆套型的夹头，能被V形块夹持的轴类零件的直径范围更广，当需要对不同尺寸的轴类零件进行切割时，就不用频繁更换夹头。

进一步，所述传动介质为液压油。在缸体体积一定的情况下，与气压传动相比，液压传动可以输出较大的推力和扭矩，传动平稳，能迅速换向和变速；从使用维护上看，液压系统能够自润滑，因此液压元件使用寿命长，而气动元件在气压传动中需设置给油润滑装置。

附图说明

图1是本发明一种用于切割轴类零件的装置的正视图；

图2是图1中夹紧机构的侧视图；

图3是图1中皮带、皮带轮、张紧轮和轴类零件连接关系的侧视图；

图4是图1中支撑机构的右视图。

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：夹紧机构1、固定夹头101、活动夹头102、气缸103、第三活塞1031、连杆1032、切割轮2、第一缸体3、第一活塞301、第一活塞杆302、电机4、输出轴401、第一锥齿轮5、第二锥齿轮6、第三锥齿轮7、皮带轮8、皮带9、张紧轮10、弹簧11、支撑辊12、第一支杆13、第二支杆14、第二缸体15、第二活塞1501、管道16、传送带17、轴类零件18、冷却机构19。

实施例基本如下所示：

如图1、图2、图3和图4所示，一种用于切割轴类零件的装置，包括夹紧机构1、切割机构、电机4和机架，夹紧机构1包括相对设置的第一夹头和第二夹头，如图2所示，第一夹头为固定夹头101，第二夹头为活动夹头102，固定夹头101和活动夹头102均为V形块，夹紧机构1还包括用于驱动活动夹头102的气缸103，气缸103内滑动连接有第三活塞1031，活动夹头102与第三活塞1031之间通过连杆1032相连接。

夹紧机构1的上方设有切割机构，切割机构包括切割轮2和第一缸体3，第一缸体3内滑动连接有第一活塞301，第一活塞301的下端固定连接有第一活塞杆302，第一活塞杆302的下端与切割轮2均连接在电机4的输出轴401上，本实施例中具体采用的结构为：在第一活塞杆302的下端开设凹槽，凹槽的深度大于切割轮2的半径，切割轮2位于凹槽内；电机4位于切割轮2的右侧，并滑动连接在机架上，第一活塞杆302的下端还设有与切割轮2的轮心同轴的孔，电机4的输出轴401横向穿过第一活塞杆302上的孔和切割轮2的轮心；输出轴401的左端还连接有第一锥齿轮5，第一锥齿轮5的左侧下端啮合有第二锥齿轮6，第二锥齿轮6啮合有与第一锥齿轮5正好相对的第三锥齿轮7，第三锥齿轮7的左侧同轴连接有皮带轮8，皮带轮8上套有皮带9，皮带9的下端套在轴类零件18上，如图3所示，皮带9松边的内侧还压有张紧轮10，张紧轮10与机架之间连接有弹簧11。

夹紧机构1的下方还设置有支撑机构，支撑机构包括两个水平设置且高度相同的支撑辊12及用于承托支撑辊12的的第一支杆13和第二支杆14，如图4所示，第一支杆13和第二支杆14位于支撑辊12的下方，且他们的上端为与支撑辊12相配合的弧形凹槽；第一支杆13的下方设置有第二缸体15，第二缸体15内滑动连接有第二活塞1501，第二活塞1501的上端与第一支杆13的下端固定连接；第一活塞301和第二活塞1501分别将第一缸体3和第二缸体15分为有杆腔和无杆腔，第一缸体3和第二缸体15的无杆腔均充满液压油并通过管道16相连通。支撑机构的右侧还设有传送带17。

本装置还包括用于向切割轮2或切割处喷洒冷却液的冷却机构19，冷却机构19固定连接在固定夹头101朝向切割轮2的一侧上。冷却机构19可以采用喷枪喷出水或者其他切割用冷却液的结构。

具体实施时，将轴类零件18放置于夹紧机构1中，通过气缸103控制压缩气体进气来驱动第三活塞1031和连杆1032带动活动夹头102靠近固定夹头101，对轴类零件18进行定位，防止其在切割过程中发生摆动，支撑机构中的支撑辊12对轴类零件18的被切割端进行承托。启动电机4，输出轴401带动切割轮2和同轴连接的第一锥齿轮5一起转动，第一锥齿轮5驱动第二锥齿轮6转动，第二锥齿轮6带动第三锥齿轮7旋转，且旋转方向与切割轮2相反，第三锥齿轮7会带动与其同轴连接的皮带轮8转动，皮带9将动力传送给轴类零件18，从而轴类零件18开始旋转，且旋转方向与切割轮2相反。当第一缸体3内的第一活塞301向下滑动时，第一第一活塞杆302驱动输出轴401和切割轮2同时向下移动，逐渐靠近轴类零件18，在此过程中，第一缸体3的无杆腔体积增大，第二缸体15的无杆腔内的液压油会通过管道16进入第一缸体3的无杆腔内，第二活塞1501就会向下滑动，带动第一支杆13向下移动到与第二支杆14的顶端齐平，此时的支撑辊12的轴向处于水平状态。

同时，皮带轮8也会逐渐靠近轴类零件18，这时张紧轮10可以调整位置使皮带9张紧，防止皮带9松动，从而保证轴类零件18一直处于转动状态。当切割轮2与零件接触时，由于切割轮2和轴类零件18转动方向相反，通过相对运动对轴类零件18进行切割，可以加快切割速度，提高工作效率。切割时，冷却机构19可以向切割轮2或切割处喷洒冷却液，进行降温，防止轴类零件18受热变形。

切割完成后，当第一缸体3内的第一活塞301向上滑动时，张紧轮10会在弹簧11的带动下复位，同时第一缸体3的无杆腔体积减小，第一缸体3的无杆腔内的液压油会通过管道16进入第二缸体15的无杆腔内，进而推动第二活塞1501和第一支杆13向上移动，第一支杆13会推动支撑辊12的一端被抬高，这时切割好的零件就可以自动滑落到传送带17上，实现自动下料，减少了人工操作的安全隐患。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及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，在不脱离本发明结构的前提下，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。

Claims (6)

1.一种用于切割轴类零件的装置，包括夹紧机构、切割机构、电机和机架，其特征在于：所述夹紧机构包括相对设置的第一夹头和第二夹头，所述夹紧机构的上方设有切割机构，所述切割机构包括切割轮和第一缸体，所述第一缸体内滑动连接有第一活塞，第一活塞连接有活塞杆，所述电机带有输出轴，活塞杆未与第一活塞连接的一端和切割轮均连接在输出轴上，输出轴上还连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮啮合有与第一锥齿轮相对的第三锥齿轮，第三锥齿轮同轴连接有皮带轮，皮带轮上套有皮带，皮带的另一端套在轴类零件上，机架上滑动连接有用于张紧皮带的张紧轮，张紧轮与机架之间连接有弹簧；所述夹紧机构的下方还设置有支撑机构，所述支撑机构包括两个水平设置且高度相同的支撑辊；还包括用于向切割轮或切割处喷洒冷却液的冷却机构。

2.如权利要求1所述的一种用于切割轴类零件的装置，其特征在于：所述支撑机构还包括用于承托支撑辊的第一支杆和第二支杆，第一支杆的下方设置有第二缸体，第二缸体内滑动连接有第二活塞，第二活塞的顶端与第一支杆的底端固定连接；所述第一活塞和第二活塞分别将第一缸体和第二缸体分为有杆腔和无杆腔，所述第一缸体和第二缸体的无杆腔均充满传动介质并通过管道相连通。

3.如权利要求2所述的一种用于切割轴类零件的装置，其特征在于：所述第一夹头为固定夹头，第二夹头为活动夹头，所述夹紧机构还包括用于驱动活动夹头的气缸，气缸内滑动连接有第三活塞，活动夹头与第三活塞之间通过连杆相连接。

4.如权利要求3所述的一种用于切割轴类零件的装置，其特征在于：所述支撑机构远离夹紧机构的一侧设有传动带。

5.如权利要求4所述的一种用于切割轴类零件的装置，其特征在于：所述固定夹头和活动夹头均为V形块。

6.如权利要求5所述的一种用于切割轴类零件的装置，其特征在于：所述传动介质为液压油。