CN111546139A - 一种阶梯轴成型加工设备及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阶梯轴成型加工设备及加工方法，包括提升转移机构、角度调控机构和回转机构，所述的提升转移机构安装在角度调控机构上，位于所述的提升转移机构的外侧位置设置有回转机构，所述的回转机构安装在角度调控机构上；本发明解决了对于有倾斜锥面角度变化的阶梯轴零件打磨，需要通过人工进行倾斜角度的打磨，这样一来，不仅工人的劳动强度大，而且打磨的速度慢、效率低，不利于批量生产，增加产品生产周期，而且现有打磨机装夹工件时往往装夹同轴度不够精确，导致打磨效果不佳。
Description
技术领域
本发明涉及阶梯轴打磨技术领域，特别涉及一种阶梯轴成型加工设备及加工方法。
背景技术
阶梯轴是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件，一般为金属圆杆状，各段的直径都不相同；
阶梯轴零件是具有外圆表面的典型零件，是对表面精度和表面质量都要求很高的零件，通过磨削光整加工是对阶梯轴外圆表面最经济有效的加工方法，但是对于有倾斜锥面角度变化的阶梯轴零件打磨，需要通过人工进行倾斜角度的打磨，这样一来，不仅工人的劳动强度大，而且打磨的速度慢、效率低，不利于批量生产，增加产品生产周期，而且现有打磨机装夹工件时往往装夹同轴度不够精确，导致打磨效果不佳；
所以为了提高工作效率批量生产，增强阶梯轴零件打磨表面质量，提高阶梯轴零件的打磨精度本发明提供了一种阶梯轴成型加工设备及加工方法。
发明内容
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种阶梯轴成型加工设备，包括提升转移机构、角度调控机构和回转机构，所述的提升转移机构安装在角度调控机构上，位于所述的提升转移机构的外侧位置设置有回转机构，所述的回转机构安装在角度调控机构上；其中：
所述的提升转移机构包括左升单元、右升单元和转轴；所述的左升单元和右升单元分别安装在角度调控机构上，位于所述的左升单元和右升单元之间通过均匀设置的转轴相互转动连接；
所述的左升单元包括左立支板、左偏心轮架、左抬升板和左导滑架；所述的左立支板上通过轴承座对称安装有左偏心轮架，所述的左抬升板通过活动连接方式安装在左偏心轮架上，所述的左导滑架通过销栓安装在左立支板的内壁上；
所述的右升单元包括右立支板、右偏心轮架、右抬升板、右导滑架、步进电机、主带轮、副带轮、同步齿形带、测量板和百分表；所述的右立支板上通过轴承座对称安装有右偏心轮架，所述的右抬升板通过活动连接方式安装在右偏心轮架上，所述的右导滑架通过销栓安装在右立支板的内壁上，所述的步进电机通过电机座安装在右立支板的内壁上，所述步进电机的输出轴通过联轴器与主带轮相互连接，所述的副带轮通过轴承座对称的安装在右立支板的外壁上，且所述的副带轮与右偏心轮架相互连接，所述的主带轮和副带轮之间通过外圈设置的同步齿形带相互传动连接，所述的测量板安装在右立支板的外壁上，所述的百分表均匀的安装在测量板上；通过步进电机驱动主带轮回转，并通过同步齿形带带动副带轮同步进行回转，驱动右偏心轮架偏心回转，并通过转轴实现左偏心轮架的同步偏心回转，然后抬动左抬升板和右抬升板向上顶升挑起阶梯轴向前进行输送，最后通过左导滑架和右导滑架进行收集。
所述的角度调控机构包括底板立架、工作台、弧形导向滑座、执行轴杆、打磨油石、刻度指针、调节丝杠、凸轮随动器；所述的工作台安装在底板立架上，所述的弧形导向滑座安装在工作台上，位于所述的弧形导向滑座上通过滑动方式设置有执行轴杆，所述的执行轴杆上均匀安装有打磨油石，所述执行轴杆的轴端设置有刻度指针，所述的调节丝杠通过轴承座安装在工作台上，且所述的调节丝杠通过螺旋方式贯穿于执行轴杆的轴端内部，所述的凸轮随动器通过固定转板均匀的安装在工作台上，且所述的凸轮随动器通过转动方式与执行轴杆的弧形外壁相互抵接；通过调节丝杠推动执行轴杆围绕弧形导向滑座内的导轨进行角度转动，并通过凸轮随动器进行辅助位移。
所述的回转机构包括立板支架、转动座、执行气缸、卡爪、直齿轮、齿轮带、电机托架和电动机；所述的立板支架安装在角度调控机构上，所述的立板支架上通过销栓安装有若干组转动座，所述的转动座上通过气缸托座设置有执行气缸，所述执行气缸的输出轴通过滑动配合方式对称设置有卡爪，所述的直齿轮通过轴承座安装在转动座的外壁上，位于所述直齿轮的外圈设置有齿轮带，通过所述的齿轮带将若干个直齿轮相互啮合转动连接，所述的电机托架安装在立板支架的外壁上，所述的电机托架上通过电机座设置有电动机，所述电动机的输出轴通过联轴器与直齿轮相互连接；通过执行气缸驱动卡爪进行夹持，再通过电动机驱动直齿轮回转，通过齿轮带同步回转多个直齿轮并驱动执行气缸同步回转。
优选的；所述的同步齿形带外侧对称设置有惰轮，将所述的同步齿形带外侧对称设置有惰轮，惰轮是起过渡作用的轮系零件，是为了使轮系受力更加合理满足整个传动系统布置，通过惰轮可以延长轴距有一定的储能作用，对系统稳定有帮助，它的作用是把同步齿形带张紧，减小它们运动过程中的震动和能量损失。
优选的；所述的工作台上设置有角度尺，将所述的工作台上设置有角度尺，便于控制角度的主变量，提高贴合阶梯轴表面锥形角度的准确度，提高打磨的尺寸精度，完善产品的打磨质量，符合客户要求。
此外，本发明还提供了一种阶梯轴成型加工设备的加工方法，具体包括以下步骤：
S1、角度调整：通过角度调控机构针对打磨的阶梯轴表面锥形角度对应调整，完成不同批次锥形角度阶梯轴的打磨处理；
S2、打表校正：通过提升转移机构盛接阶梯轴件，并对阶梯轴件表面的同轴度和圆跳动进行检测校正；
S3、夹持回转：通过回转机构对阶梯轴件的一端进行夹持固定，并带动回转进行持续打磨作业；
S4、检验记录：通过现场工作人员对已经打磨处理好的阶梯轴件进行同轴度外形检测，并记录喷打磨外观状况的细节变化。
本发明的有益效果在于：
一、本发明通过角度调控机构可以针对打磨阶梯轴表面锥形角度的变化对应调整，完成不同批次锥形角度阶梯轴的打磨处理，通过调节丝杠推动执行轴杆围绕弧形导向滑座内的导轨进行角度转动，并通过凸轮随动器进行辅助位移，减轻移动阻力，提高角度调节的连贯性，从而完成对应打磨角度的调整。
二、本发明通过回转机构同步夹持多组阶梯轴并同步进行回转打磨处理，同步提高了打磨的速度和效率，有利于阶梯轴打磨的批量生产，减少产品的生产周期，加工出满足零件图纸上要求的合格零件。
三、本发明通过提升转移机构对多个打磨完成的阶梯轴零件进行传送，取消工人搬运的过程，减轻了工人的劳动轻度，并通过百分表并对阶梯轴件表面的同轴度和圆跳动进行检测校正，百分表是一种精度较高的比较量具，也可在装夹阶梯轴零件时进行校正，提高了阶梯轴零件的定位打磨精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主视位置立体结构示意图；
图2是本发明的右视位置立体结构示意图；
图3是本发明的左视位置立体结构示意图；
图4是本发明的左升单元立体结构示意图；
图5是本发明的右升单元立体结构示意图；
图6是本发明图3中的A处局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1至图6所示，一种阶梯轴成型加工设备，包括提升转移机构1、角度调控机构2和回转机构3，所述的提升转移机构1安装在角度调控机构2上，位于所述的提升转移机构1的外侧位置设置有回转机构3，所述的回转机构3安装在角度调控机构2上；其中：
所述的提升转移机构1包括左升单元10、右升单元11和转轴12；所述的左升单元10和右升单元11分别安装在角度调控机构2上，位于所述的左升单元10和右升单元11之间通过均匀设置的转轴12相互转动连接；
所述的左升单元10包括左立支板101、左偏心轮架102、左抬升板103和左导滑架104；所述的左立支板101上通过轴承座对称安装有左偏心轮架102，所述的左抬升板103通过活动连接方式安装在左偏心轮架102上，所述的左导滑架104通过销栓安装在左立支板101的内壁上；
所述的右升单元11包括右立支板111、右偏心轮架112、右抬升板113、右导滑架114、步进电机115、主带轮116、副带轮117、同步齿形带118、测量板119和百分表119A；所述的右立支板111上通过轴承座对称安装有右偏心轮架112，所述的右抬升板113通过活动连接方式安装在右偏心轮架112上，所述的右导滑架114通过销栓安装在右立支板111的内壁上，所述的步进电机115通过电机座安装在右立支板111的内壁上，所述步进电机115的输出轴通过联轴器与主带轮116相互连接，所述的副带轮117通过轴承座对称的安装在右立支板111的外壁上，且所述的副带轮117与右偏心轮架112相互连接，所述的主带轮116和副带轮117之间通过外圈设置的同步齿形带118相互传动连接，所述的同步齿形带118外侧对称设置有惰轮，将所述的同步齿形带118外侧对称设置有惰轮，惰轮是起过渡作用的轮系零件，是为了使轮系受力更加合理满足整个传动系统布置，通过惰轮可以延长轴距有一定的储能作用，对系统稳定有帮助，它的作用是把同步齿形带118张紧，减小它们运动过程中的震动和能量损失；所述的测量板119安装在右立支板111的外壁上，所述的百分表119A均匀的安装在测量板119上；通过步进电机115驱动主带轮116回转，并通过同步齿形带118带动副带轮117同步进行回转，驱动右偏心轮架112偏心回转，并通过转轴12实现左偏心轮架102的同步偏心回转，然后抬动左抬升板103和右抬升板113向上顶升挑起阶梯轴向前进行输送，最后通过左导滑架104和右导滑架114进行收集。
所述的角度调控机构2包括底板立架20、工作台21、弧形导向滑座22、执行轴杆23、打磨油石24、刻度指针25、调节丝杠26、凸轮随动器27；所述的工作台21安装在底板立架20上，所述的工作台21上设置有角度尺，将所述的工作台21上设置有角度尺，便于控制角度的主变量，提高贴合阶梯轴表面锥形角度的准确度，提高打磨的尺寸精度，完善产品的打磨质量，符合客户要求；所述的弧形导向滑座22安装在工作台21上，位于所述的弧形导向滑座22上通过滑动方式设置有执行轴杆23，所述的执行轴杆23上均匀安装有打磨油石24，所述执行轴杆23的轴端设置有刻度指针25，所述的调节丝杠26通过轴承座安装在工作台21上，且所述的调节丝杠26通过螺旋方式贯穿于执行轴杆23的轴端内部，所述的凸轮随动器27通过固定转板均匀的安装在工作台21上，且所述的凸轮随动器27通过转动方式与执行轴杆23的弧形外壁相互抵接；通过调节丝杠26推动执行轴杆23围绕弧形导向滑座22内的导轨进行角度转动，并通过凸轮随动器27进行辅助位移。
所述的回转机构3包括立板支架30、转动座31、执行气缸32、卡爪33、直齿轮34、齿轮带35、电机托架36和电动机37；所述的立板支架30安装在角度调控机构2上，所述的立板支架30上通过销栓安装有若干组转动座31，所述的转动座31上通过气缸托座设置有执行气缸32，所述执行气缸32的输出轴通过滑动配合方式对称设置有卡爪33，所述的直齿轮34通过轴承座安装在转动座31的外壁上，位于所述直齿轮34的外圈设置有齿轮带35，通过所述的齿轮带35将若干个直齿轮34相互啮合转动连接，所述的电机托架36安装在立板支架30的外壁上，所述的电机托架36上通过电机座设置有电动机37，所述电动机37的输出轴通过联轴器与直齿轮34相互连接；通过执行气缸32驱动卡爪33进行夹持，再通过电动机37驱动直齿轮34回转，通过齿轮带35同步回转多个直齿轮34并驱动执行气缸32同步回转。
此外，本发明还提供了一种阶梯轴成型加工设备的加工方法，具体包括以下步骤：
S1、角度调整：通过角度调控机构2针对打磨的阶梯轴表面锥形角度对应调整，完成不同批次锥形角度阶梯轴的打磨处理；
S2、打表校正：通过提升转移机构1盛接阶梯轴件，并对阶梯轴件表面的同轴度和圆跳动进行检测校正；
S3、夹持回转：通过回转机构3对阶梯轴件的一端进行夹持固定，并带动回转进行持续打磨作业；
S4、检验记录：通过现场工作人员对已经打磨处理好的阶梯轴件进行同轴度外形检测，并记录喷打磨外观状况的细节变化。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种阶梯轴成型加工设备，包括提升转移机构(1)、角度调控机构(2)和回转机构(3)，其特征在于：所述的提升转移机构(1)安装在角度调控机构(2)上，位于所述的提升转移机构(1)的外侧位置设置有回转机构(3)，所述的回转机构(3)安装在角度调控机构(2)上；其中：
所述的提升转移机构(1)包括左升单元(10)、右升单元(11)和转轴(12)；所述的左升单元(10)和右升单元(11)分别安装在角度调控机构(2)上，位于所述的左升单元(10)和右升单元(11)之间通过均匀设置的转轴(12)相互转动连接；
所述的左升单元(10)包括左立支板(101)、左偏心轮架(102)、左抬升板(103)和左导滑架(104)；所述的左立支板(101)上通过轴承座对称安装有左偏心轮架(102)，所述的左抬升板(103)通过活动连接方式安装在左偏心轮架(102)上，所述的左导滑架(104)通过销栓安装在左立支板(101)的内壁上；
所述的右升单元(11)包括右立支板(111)、右偏心轮架(112)、右抬升板(113)、右导滑架(114)、步进电机(115)、主带轮(116)、副带轮(117)、同步齿形带(118)、测量板(119)和百分表(119A)；所述的右立支板(111)上通过轴承座对称安装有右偏心轮架(112)，所述的右抬升板(113)通过活动连接方式安装在右偏心轮架(112)上，所述的右导滑架(114)通过销栓安装在右立支板(111)的内壁上，所述的步进电机(115)通过电机座安装在右立支板(111)的内壁上，所述步进电机(115)的输出轴通过联轴器与主带轮(116)相互连接，所述的副带轮(117)通过轴承座对称的安装在右立支板(111)的外壁上，且所述的副带轮(117)与右偏心轮架(112)相互连接，所述的主带轮(116)和副带轮(117)之间通过外圈设置的同步齿形带(118)相互传动连接，所述的测量板(119)安装在右立支板(111)的外壁上，所述的百分表(119A)均匀的安装在测量板(119)上。
2.根据权利要求1所述的一种阶梯轴成型加工设备，其特征在于：所述的角度调控机构(2)包括底板立架(20)、工作台(21)、弧形导向滑座(22)、执行轴杆(23)、打磨油石(24)、刻度指针(25)、调节丝杠(26)、凸轮随动器(27)；所述的工作台(21)安装在底板立架(20)上，所述的弧形导向滑座(22)安装在工作台(21)上，位于所述的弧形导向滑座(22)上通过滑动方式设置有执行轴杆(23)，所述的执行轴杆(23)上均匀安装有打磨油石(24)，所述执行轴杆(23)的轴端设置有刻度指针(25)，所述的调节丝杠(26)通过轴承座安装在工作台(21)上，且所述的调节丝杠(26)通过螺旋方式贯穿于执行轴杆(23)的轴端内部，所述的凸轮随动器(27)通过固定转板均匀的安装在工作台(21)上，且所述的凸轮随动器(27)通过转动方式与执行轴杆(23)的弧形外壁相互抵接。
3.根据权利要求1所述的一种阶梯轴成型加工设备，其特征在于：所述的回转机构(3)包括立板支架(30)、转动座(31)、执行气缸(32)、卡爪(33)、直齿轮(34)、齿轮带(35)、电机托架(36)和电动机(37)；所述的立板支架(30)安装在角度调控机构(2)上，所述的立板支架(30)上通过销栓安装有若干组转动座(31)，所述的转动座(31)上通过气缸托座设置有执行气缸(32)，所述执行气缸(32)的输出轴通过滑动配合方式对称设置有卡爪(33)，所述的直齿轮(34)通过轴承座安装在转动座(31)的外壁上，位于所述直齿轮(34)的外圈设置有齿轮带(35)，通过所述的齿轮带(35)将若干个直齿轮(34)相互啮合转动连接，所述的电机托架(36)安装在立板支架(30)的外壁上，所述的电机托架(36)上通过电机座设置有电动机(37)，所述电动机(37)的输出轴通过联轴器与直齿轮(34)相互连接。
4.根据权利要求1所述的一种阶梯轴成型加工设备，其特征在于：所述的同步齿形带(118)外侧对称设置有惰轮。
5.根据权利要求2所述的一种阶梯轴成型加工设备，其特征在于：所述的工作台(21)上设置有角度尺。
6.根据权利要求1所述的一种阶梯轴成型加工设备，其特征在于：采用上述的一种阶梯轴成型加工设备对阶梯轴进行打磨处理，具体的打磨处理方法包括以下步骤：
S1、角度调整：通过角度调控机构(2)针对打磨的阶梯轴表面锥形角度对应调整，完成不同批次锥形角度阶梯轴的打磨处理；
S2、打表校正：通过提升转移机构(1)盛接阶梯轴件，并对阶梯轴件表面的同轴度和圆跳动进行检测校正；
S3、夹持回转：通过回转机构(3)对阶梯轴件的一端进行夹持固定，并带动回转进行持续打磨作业；
S4、检验记录：通过现场工作人员对已经打磨处理好的阶梯轴件进行同轴度外形检测，并记录喷打磨外观状况的细节变化。
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