CN111761447B - 一种变速箱一轴缺口去毛刺装置 - Google Patents

一种变速箱一轴缺口去毛刺装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，包括工作台以及设置于工作台上用于放置工件的托架总成、用于驱动工件转动的驱动机构以及尾架总成、侧向刀架，所述驱动机构、托架总成、尾架总成沿工作台纵向依次设置，所述侧向刀架设置于托架总成横向一侧；所述尾架总成上设有纵向可弹性活动的沟槽刀和端面刀分别与工件上沟槽和端面处对应，所述侧向刀架上设有横向、纵向均可活动的背侧刀与工件上背侧处对应。沟槽刀和端面刀纵向可弹性活动，因此工件贴紧尾部顶尖同时弹簧被压缩，从而保证沟槽刀和端面刀都能紧贴毛刺端面，将沟槽和端面的毛刺完全去除。侧向刀架可带动背侧刀贴紧尾端花键内壁，由刀头上的滚花纹打掉背侧处翻边毛刺。

Description

一种变速箱一轴缺口去毛刺装置
技术领域
本发明涉及金属切削加工，具体地指一种变速箱一轴缺口去毛刺装置。
背景技术
金属切削加工去除材料的加工方法会不可避免地在出刀端产生毛刺，而现有的去毛刺方法也很多，比较常见的有人工锉刀去毛刺、车削去毛刺、倒棱去毛刺等。但现有的这些去毛刺方法比较适合毛刺附着面结构比较简单，一般需要一种刀具便可完成去毛刺加工；但对毛刺附着面较多、且结构复杂的零件无法适用或效率和效果很差。
现有VT变速箱一轴(工件1)结构如图1-2所示，以小外径的一端(图1中左端)为首端，首端设有花键，大外径的一端(图1 中右端)为尾端，VT变速箱一轴尾端的缺口加工是在钻铣复合设备上完成的，在铣缺口加工完毕后，在缺口出刀处会有翻边毛刺残留，如图3黑色粗线所示A/B/C/D处，毛刺沿圆周方向分布在6个大缺口和4个小缺口处。铣缺口设备自身带有去毛刺刀盘，但只能去除大平面B处的翻遍毛刺；而A/C/D处在空间上分布比较发散，无法在钻铣复合设备上设计完善的去毛刺装置。
因此，需要开发出一种结构简单、操作方便、能同时将背侧(A 处)、沟槽(C处)、端面(D处)处毛刺完全去除的变速箱一轴缺口去毛刺装置。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构简单、操作方便、能同时将端面、背侧、沟槽处毛刺完全去除的变速箱一轴缺口去毛刺装置。
本发明的技术方案为：一种变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，包括工作台以及设置于工作台上用于放置工件的托架总成、用于驱动工件转动的驱动机构以及尾架总成、侧向刀架，所述驱动机构、托架总成、尾架总成沿工作台纵向依次设置，所述侧向刀架设置于托架总成横向一侧；
所述尾架总成上设有纵向可弹性活动的沟槽刀和端面刀分别与工件上沟槽和端面处对应，所述侧向刀架上设有横向、纵向均可活动的背侧刀与工件上背侧处对应。
优选的，所述尾架总成包括与工作台固连的安装座以及设置于安装座上的顶尖座、尾部顶尖，所述顶尖座与安装座固连，所述尾部顶尖可转动的连接于顶尖座上，所述端面刀、沟槽刀分别位于尾部顶尖横向两侧且分别通过第一弹簧浮动机构、第二弹簧浮动机构与顶尖座纵向弹性连接。
进一步的，所述第一弹簧浮动机构包括与顶尖座横向侧面固连的侧支座以及安装于侧支座纵向临近工件一端上的连接板，所述端面刀固连于连接板上；
所述侧支座上下端均设有纵向的限位通孔，两限位通孔中间处设有纵向的安装通孔，所述安装通孔内同轴设置弹簧与连接板连接，所述弹簧常态下凸出于安装通孔使连接板与侧支座间具有纵向活动间隙，所述安装通孔远离工件一端螺纹连接有调整顶丝将弹簧限位；
两限位通孔内设有导向杆与连接板连接；各所述导向杆远离工件一端纵向穿过限位通孔并设置限位螺栓。
优选的，所述沟槽刀包括沟槽底板以及凸起于沟槽底板的沟槽弧形条，所述沟槽弧形条与工件沟槽处形状对应且弧长大于工件尾端任一缺口弧长，沟槽弧形条表面设有沟槽锯齿牙纹；所述端面刀包括端面底板以及端面底板上设置的端面锯齿牙纹。
优选的，所述侧向刀架包括第三滑台以及可驱动第三滑台纵向运动的第三运动机构，所述背侧刀设置于第三滑台上且所述第三滑台上设有可驱动背侧刀横向运动的第四运动机构，所述背侧刀包括沿横向相连接的刀把以及圆柱形的刀头，所述刀头周向设置滚花纹与工件背侧处配合。
进一步的，所述第三运动机构包括设置于工作台上第三气缸和沿纵向设置的第三直线导轨，所述第三气缸缸体、第三直线导轨均与工作台固连，所述第三滑台在第三直线导轨上滑动配合且与所述第三气缸伸缩端连接；
所述第四运动机构包括第四气缸和导向座，所述导向座上设有横向的活动通孔，所述第四气缸缸体、导向座均与第三滑台固连，所述第四气缸伸缩端穿过活动通孔与背侧刀连接。
优选的，所述托架总成包括第一滑台以及可驱动第一滑台纵向运动的第一运动机构，所述第一滑台上设有与工件首尾端分别配合的第一V型支撑块、第二V型支撑块。
进一步的，所述第一运动机构包括设置于工作台上第一气缸和纵向设置的第一直线导轨，所述第一气缸缸体、第一直线导轨均与工作台固连，所述第一滑台在第一直线导轨上滑动配合且与所述第一气缸伸缩端连接。
优选的，所述驱动机构包括第二滑台以及可驱动第二滑台纵向运动的第二运动机构，所述第二滑台上设有电机以及与工件首端配合的花键套筒，所述花键套筒可转动的连接于第二滑台上且与电机的驱动轴连接传动，所述花键套筒内还设有首部顶尖。
进一步的，所述第二运动机构包括设置于工作台上第二气缸和纵向设置的第二直线导轨，所述第二气缸缸体、第二直线导轨均与工作台固连，所述第二滑台在第二直线导轨上滑动配合且与所述第二气缸伸缩端连接。
本发明的有益效果为：
1.工件先放在托架总成上，可纵向移动的第一滑台使工件套入尾架总成上的尾部顶尖；可纵向移动的花键套筒使首部顶尖进入工件，花键套筒可推动工件与尾部顶尖接触完成定位夹紧，首部顶尖与尾部顶尖形成的双顶尖配合将工件准确定位。
2.尾架总成上的沟槽刀和端面刀纵向可弹性活动，因此工件贴紧尾部顶尖同时弹簧被压缩，从而保证沟槽刀和端面刀都能紧贴毛刺端面，将沟槽(C处)和端面(D处)的毛刺完全去除。
3.沟槽刀的沟槽弧形条适应工件圆周环槽，且弧长大于缺口宽度，避免了花键套筒带动工件旋转过程中刀具卡入缺口，沟槽弧形条锯齿牙纹便于去除沟槽处翻边毛刺。
4.侧向刀架可使背侧刀在横向、纵向两个方向活动，工件顶紧后，第三气缸带动背侧刀纵向运动，靠近工件背侧(A处)，进入轮幅后，第四气缸带动背侧刀横向外移，带动背侧刀贴紧尾端花键内壁，由刀头上的滚花纹去除背侧处翻边毛刺。
5.托架总成上的第一气缸在加工完成后，驱动第一滑台后退，工件尾端脱离尾架总成，方便工件取放。
6.本发明装置通过工件旋转、刀具固定的形式完成硬脆毛刺的去除，去除效果好、效率高，适合于大批量加工。
附图说明
图1为现有技术中变速箱一轴结构示意图(轴向)
图2为图1中右视图
图3为图2中E-E剖视图
图4为本发明平面布置图
图5为图4中F-F剖视图
图6为图4中G-G剖视图
图7为托架总成俯视图
图8为托架总成结构示意图(纵向)
图9为驱动机构俯视图
图10为尾架总成俯视图
图11为尾架总成结构示意图(横向)
图12为图11中H-H剖视图
图13为尾部顶尖结构示意图
图14为第一弹簧浮动机构结构示意图(纵向)
图15为图14中I-I剖视图
图16为侧支座结构示意图(横向)
图17为沟槽刀结构示意图(横向)
图18为沟槽刀结构示意图(纵向)
图19为端面刀结构示意图(纵向)
图20为侧向刀架俯视图
图21为侧向刀架结构示意图(纵向)
图22为背侧刀结构示意图
图23为工作台上防护罩结构示意图
其中：1-工件 2-工作台 3-托架总成 4-驱动机构 5-尾架总成 6-侧向刀架 7-沟槽刀 8-端面刀 9-背侧刀 10-导向杆 11-限位螺栓 12-第二轴承 13-齿圈刀 14-防护罩15-推拉门 31-第一滑台 32-第一V型支撑块 33-第二V型支撑块 34-第一气缸 35-第一直线导轨 41-第二滑台 42-电机 43-花键套筒 44-第二气缸 45-第二直线导轨 46-首部顶尖 47-第一轴承 51-安装座 52-顶尖座 53-尾部顶尖 (53.1-顶尖杆 53.2-顶尖头) 54-侧支座 55-连接板 56-限位通孔 57-安装通孔 58-弹簧 59-调整顶丝 61-第三滑台 62-第三气缸 63- 第三直线导轨 64-第四气缸 65-导向座 66-活动通孔 71-沟槽底板 72-沟槽弧形条 73-沟槽锯齿牙纹 81-端面底板 82-端面锯齿牙纹 91-刀把 92-刀头 93-滚花纹。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-3所示为现有变速箱一轴结构，已在背景技术中作了详细说明，于此不再赘述。
如图4所示，本发明提供的一种变速箱一轴缺口去毛刺装置，包括工作台2以及设置于工作台2上用于放置工件1的托架总成3、用于驱动工件1转动的驱动机构4以及尾架总成5、侧向刀架6，驱动机构4、托架总成3、尾架总成5沿工作台纵向依次设置，侧向刀架6设置于托架总成3横向一侧；尾架总成5上设有纵向可弹性活动的沟槽刀7和端面刀8用于将工件上沟槽和端面处毛刺去除，侧向刀架6上设有横向、纵向均可活动的背侧刀9用于将工件上背侧处毛刺去除。本实施例中，工作台纵向为图4中左右向，工件轴向同纵向，以图4中工件右移为向前，左移为向后；工作台横向为图4中上下向。
如图5-8所示，托架总成3包括第一滑台31以及可驱动第一滑台31纵向运动的第一运动机构，第一滑台上设有与工件首尾端分别配合的第一V型支撑块32、第二V型支撑块33。第一运动机构包括设置于工作台2上第一气缸34和纵向设置的第一直线导轨35，第一气缸34缸体、第一直线导轨35均与工作台2固连，第一滑台 31在第一直线导轨35上滑动配合且与第一气缸34伸缩端连接。本实施例中，第一气缸34设置于第一滑台31纵向临近尾架总成5的一端(前端)。
如图5和图9所示，驱动机构4包括第二滑台41以及可驱动第二滑台41纵向运动的第二运动机构，第二滑台41上设有电机42 以及与工件首端配合的花键套筒43，花键套筒43通过第一轴承47 转动连接于与第二滑台41上且与电机42的驱动轴连接传动，花键套筒43内还设有首部顶尖46。第二运动机构包括设置于工作台2 上第二气缸44和纵向设置的第二直线导轨45，第二气缸44缸体、第二直线导轨45均与工作台2固连，第二滑台41在第二直线导轨 45上滑动配合且与第二气缸44伸缩端连接。
本实施例中，托架总成3的第一直线导轨35为单轨道，驱动机构4的第二直线导轨45为双轨道，单双轨道可根据实际情况可调整。
如图10-13所示，尾架总成5包括与工作台固连的安装座51 以及设置于安装座51上的顶尖座52、尾部顶尖53，顶尖座52与安装座51固连，尾部顶尖53包括同轴设置的顶尖杆53.1和顶尖头 53.2，顶尖杆53.1通过第二轴承12转动连接于顶尖座52上，顶尖头53.2为圆盘状与工件尾端配合，端面刀8、沟槽刀7分别位于尾部顶尖53横向两侧且分别通过第一弹簧浮动机构、第二弹簧浮动机构与顶尖座52纵向弹性连接。本实施例中，安装座51为倒U型结构，安装座51下方空间用于设置托架总成3的第一气缸34，以免产生干涉。
如图14-16所示，第一弹簧浮动机构包括与顶尖座52横向侧面 (图10中下侧面)固连的侧支座54以及安装于侧支座54纵向临近工件一端(后端)上的连接板55，端面刀8固连于连接板55上；侧支座54上下端均设有纵向的限位通孔56，两限位通孔56中间处设有安装通孔57，安装通孔57内同轴设置弹簧58与连接板55连接，弹簧58常态下凸出于安装通孔57后端使连接板55与侧支座 54间具有纵向活动间隙，安装通孔57远离工件一端(前端)螺纹连接有调整顶丝59将弹簧58限位；两限位通孔56内设有导向杆 10与连接板55连接；各导向杆10远离工件一端(前端)纵向穿过限位通孔56并设置限位螺栓11。本实施例中，装置在未使用的常态下弹簧58处于自然状态，连接板55位于侧支座54后方具有间隙，导向杆10与限位通孔56配合使连接板55仅能前后移动。
第二弹簧浮动机构在顶尖座52横向另一侧(图10中上侧面) 与第一弹簧浮动机构结构对称设置，不再赘述。本实施例中，顶尖座52上还设有齿圈刀13，用于将工件外齿圈的毛刺去除。
如图17-19所示，沟槽刀7包括沟槽底板71以及凸起于沟槽底板71的沟槽弧形条72，沟槽弧形条72与工件沟槽处形状对应且弧长大于工件尾端任一缺口弧长，沟槽弧形条72表面设有沟槽锯齿牙纹73；如图19 所示，端面刀8包括端面底板81以及端面底板 81上设置的端面锯齿牙纹82。
如图6和图20-21所示，侧向刀架6包括第三滑台61以及可驱动第三滑台61纵向运动的第三运动机构，背侧刀9设置于第三滑台61上且第三滑台61上设有可驱动背侧刀9横向运动的第四运动机构，第三运动机构包括设置于工作台2上第三气缸62和沿纵向设置的第三直线导轨63，第三气缸62缸体、第三直线导轨63均与工作台2固连，第三滑台61在第三直线导轨63上滑动配合且与第三气缸62伸缩端连接；第四运动机构包括第四气缸64和导向座65，导向座65上设有横向的活动通孔66，第四气缸64缸体、导向座 65均与第三滑台61固连，第四气缸64伸缩端穿过活动通孔66与背侧刀9连接。
如图22所示，背侧刀9包括沿横向相连接的刀把91以及圆柱形的刀头92，刀头92周向设置滚花纹93与工件背侧处配合。
如图23所示，工作台2上还设有防护罩14，防护罩14上设有推拉门15。
本发明装置的工作原理为：
一、定位夹紧：将工件1(变速箱一轴)置于托架总成3上，首尾端分别放置于第一V型支撑块32、第二V型支撑块33上，启动托架总成3的第一气缸34，使工件前进至尾端进入尾部顶尖53，同时启动驱动机构4的第二气缸44和电机42，花键套筒43转动前进，使工件首端进入花键套筒43内与首部顶尖46配合，花键套筒 43继续前进推动工件与尾部顶尖53定位夹紧。工件贴紧尾部顶尖 53的同时，第一弹簧浮动机构内的弹簧58被压缩，端面刀8紧贴工件端面(D处)，同理沟槽刀7紧贴工件沟槽(C处)。
二、背侧刀调整：第二气缸44启动的同时启动侧向刀架6的第三气缸62，带动背侧刀9朝前靠近工件背侧(A处)，进入轮幅后第三气缸62停止，启动第四气缸64带动背侧刀9径向外移，使背侧刀9贴紧尾端花键内壁。
三、去除毛刺：花键套筒43始终带动工件旋转，沟槽刀7、端面刀8、背侧刀9静止，将沟槽(C处)和端面(D处)、背侧(A 处)的毛刺完全去除。
四、取出工件：启动侧向刀架6的第四气缸64径向内移，再启动第三气缸62带动背侧刀9后移离开工件尾端，同时启动驱动机构4的第二气缸44、托架总成3的第一气缸34使花键套筒43和工件整体后移，使工件后退脱离尾部顶尖53，待工件回到原位后第一气缸34停止，第二气缸44使花键套筒43继续后退，工件脱出花键套筒43，此时取出工件即可。

Claims (10)

1.一种变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，包括工作台(2)以及设置于工作台(2)上用于放置工件(1)的托架总成(3)、用于驱动工件(1)转动的驱动机构(4)以及尾架总成(5)、侧向刀架(6)，所述驱动机构(4)、托架总成(3)、尾架总成(5)沿工作台(2)纵向依次设置，所述侧向刀架(6)设置于托架总成(3)横向一侧；
所述尾架总成(5)上设有纵向可弹性活动的沟槽刀(7)和端面刀(8)分别与工件(1)上沟槽和端面处对应，所述侧向刀架(6)上设有横向、纵向均可活动的背侧刀(9)与工件(1)上背侧处对应。
2.如权利要求 1所述的变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，所述尾架总成(5)包括与工作台(2)固连的安装座(51)以及设置于安装座(51)上的顶尖座(52)、尾部顶尖(53)，所述顶尖座(52)与安装座(51)固连，所述尾部顶尖(53)可转动的连接于顶尖座(52)上，所述端面刀(8)、沟槽刀(7)分别位于尾部顶尖(53)横向两侧且分别通过第一弹簧浮动机构、第二弹簧浮动机构与顶尖座(52)纵向弹性连接。
3.如权利要求 2所述的变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，所述第一弹簧浮动机构包括与顶尖座(52)横向侧面固连的侧支座(54)以及安装于侧支座(54)纵向临近工件一端上的连接板(55)，所述端面刀(8)固连于连接板(55)上；
所述侧支座(54)上下端均设有纵向的限位通孔(56)，两限位通孔(56)中间处设有纵向的安装通孔(57)，所述安装通孔(57)内同轴设置弹簧(58)与连接板(55)连接，所述弹簧(58)常态下凸出于安装通孔(57)使连接板(55)与侧支座(54)间具有纵向活动间隙，所述安装通孔(57)远离工件一端螺纹连接有调整顶丝(59)将弹簧(58)限位；
两限位通孔(56)内设有导向杆(10)与连接板(55)连接；各所述导向杆(10)远离工件一端纵向穿过限位通孔(56)并设置限位螺栓(11)。
4.如权利要求 1所述的变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，所述沟槽刀(7)包括沟槽底板(71)以及凸起于沟槽底板(71)的沟槽弧形条(72)，所述沟槽弧形条(72)与工件(1)沟槽处形状对应且弧长大于工件尾端任一缺口弧长，沟槽弧形条(72)表面设有沟槽锯齿牙纹(73)；所述端面刀(8)包括端面底板(81)以及端面底板(81)上设置的端面锯齿牙纹(82)。
5.如权利要求 1所述的变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，所述侧向刀架(6)包括第三滑台(61)以及可驱动第三滑台(61)纵向运动的第三运动机构，所述背侧刀(9)设置于第三滑台(61)上且所述第三滑台(61)上设有可驱动背侧刀(9)横向运动的第四运动机构，所述背侧刀(9)包括沿横向相连接的刀把(91)以及圆柱形的刀头(92)，所述刀头(92)周向设置滚花纹(93)与工件背侧处配合。
6.如权利要求 5所述的变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，所述第三运动机构包括设置于工作台(2)上第三气缸(62)和沿纵向设置的第三直线导轨(63)，所述第三气缸(62)缸体、第三直线导轨(63)均与工作台(2)固连，所述第三滑台(61)在第三直线导轨(63)上滑动配合且与所述第三气缸(62)伸缩端连接；
所述第四运动机构包括第四气缸(64)和导向座(65)，所述导向座(65)上设有横向的活动通孔(66)，所述第四气缸(64)缸体、导向座(65)均与第三滑台(61)固连，所述第四气缸(64)伸缩端横向穿过活动通孔(66)与背侧刀(9)连接。
7.如权利要求 1所述的变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，所述托架总成(3)包括第一滑台(31)以及可驱动第一滑台(31)纵向运动的第一运动机构，所述第一滑台(31)上设有与工件首尾端分别配合的第一V型支撑块(32)、第二V型支撑块(33)。
8.如权利要求 7所述的变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，所述第一运动机构包括设置于工作台(2)上第一气缸(34)和纵向设置的第一直线导轨(35)，所述第一气缸(34)缸体、第一直线导轨(35)均与工作台(2)固连，所述第一滑台(31)在第一直线导轨(35)上滑动配合且与所述第一气缸(34)伸缩端连接。
9.如权利要求 1所述的变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，所述驱动机构(4)包括第二滑台(41)以及可驱动第二滑台(41)纵向运动的第二运动机构，所述第二滑台(41)上设有电机(42)以及与工件首端配合的花键套筒(43)，所述花键套筒(43)可转动的连接于第二滑台(41)上且与电机(42)的驱动轴连接传动，所述花键套筒(43)内还设有首部顶尖(46)。
10.如权利要求 9所述的变速箱一轴缺口去毛刺装置，其特征在于，所述第二运动机构包括设置于工作台(2)上第二气缸(44)和纵向设置的第二直线导轨(45)，所述第二气缸(44)缸体、第二直线导轨(45)均与工作台(2)固连，所述第二滑台(41)在第二直线导轨(45)上滑动配合且与所述第二气缸(44)伸缩端连接。
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