CN111958247B - 凸轮轴自动加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凸轮轴自动加工装置，包括机架、夹具、铣面机构和钻孔机构，机架上设置有装夹工位、铣面工位和钻孔工位，铣面机构设置在铣面工位上，钻孔机构设置在钻孔工位上，装夹工位设置在钻孔工位和铣面工位之间，钻孔工位和铣面工位间设置有进给机构，夹具设置在进给机构的输出端上。通过上述设置，一次装夹就能完成对凸轮轴的铣面和钻孔加工，无需反复装夹，避免因反复装夹，降低加工精度，且提高加工效率。

Description

凸轮轴自动加工装置

技术领域

本发明涉及一种机加工设备，更具体的说是涉及一种凸轮轴自动加工装置。

背景技术

凸轮轴在加工时，需要在上面钻孔以及铣出平面，以方便与其他零件配合。凸轮轴加工设备一般为普通钻床或铣床，普通钻床、铣床能满足一种工序的加工，但当需要两个加工工序时，就需要转换设备，反复装夹凸轮轴，反复装夹一来降低生产效率，二来也会产生一些偏差，降低加工精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种凸轮轴自动加工装置，一次装夹就能完成钻孔和铣面的需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种凸轮轴自动加工装置，包括机架、夹具、铣面机构和钻孔机构，机架上设置有装夹工位、铣面工位和钻孔工位，铣面机构设置在铣面工位上，钻孔机构设置在钻孔工位上，装夹工位设置在钻孔工位和铣面工位之间，钻孔工位和铣面工位间设置有进给机构，夹具设置在进给机构的输出端上。

作为本发明的进一步改进，铣面机构包括第一铣面机构和第二铣面机构，第一铣面机构和第二铣面机构设置在铣面工位的两侧。

作为本发明的进一步改进，第一铣面机构和第二铣面机构沿进给机构的进给方向一前一后错开设置。

作为本发明的进一步改进，进给机构包括进给电机、滑轨和丝杆，进给电机和滑轨固定在机架上，丝杆转动设置在机架上并与夹具连接，夹具设置在滑轨上。

作为本发明的进一步改进，夹具包括安装架、呈门字形的外框和顶升机构，安装架设置在机架上，外框设置在安装架的顶端，顶升机构包括顶锥、杠杆和气缸，安装架的底部设置有安装空间，杠杆安装在安装空间内，气缸固定在安装架上且与杠杆的一端连接，安装架上开设有第一安装孔，第一安装孔设置在外框的下方，顶锥滑移设置在第一安装孔内且与杠杆的另一端连接。

作为本发明的进一步改进，夹具还包括定位架，定位架的顶端设置有与凸轮轴配合的定位台，底座上开设有第二安装孔，定位架滑移设置在第二安装孔内并与杠杆连接。

作为本发明的进一步改进，定位架呈“凹”字形，定位台有两个，两个定位台分别设置在定位架顶部的两侧上。

作为本发明的进一步改进，外框的上部设置有定位锥，定位锥包括弹簧、椎体和压板，外框的顶端开设有安装槽，椎体的上端开设有容纳槽，弹簧设置在容纳槽内，椎体和弹簧设置在安装槽内，安装槽的底部开设有通孔，压板通过螺栓固定在外框上并盖住安装槽，椎体的下端从通孔伸出。

作为本发明的进一步改进，钻孔机构包括竖直钻孔机构、水平钻孔机构，水平钻孔机构设置在机架上，机架上设置有支架，竖直钻孔机构设置在支架上且位于夹具的上方。

作为本发明的进一步改进，竖直钻孔机构包括钻机和多轴器，钻机固定在机架上，多轴器固定在钻机的输出端上。

本发明的有益效果，在加工时，操作人员将凸轮轴固定在夹具上，进给机构推动夹具和凸轮轴在装夹工位、钻孔工位和铣面工位间移动，凸轮轴经过铣面工位后，铣面机构对凸轮轴进行铣面，凸轮轴到达钻孔工位后，钻孔机构对凸轮轴进行钻孔。加工完成后，夹具回到装夹工位，操作人员将凸轮轴卸下，开启下一轮加工。通过上述设置，一次装夹就能完成对凸轮轴的铣面和钻孔加工，无需反复装夹，避免因反复装夹，降低加工精度，且提高加工效率。

附图说明

图 1 为本发明的整体结构图；

图 2 为铣面机构的结构图；

图 3 为钻孔机构的结构图；

图 4 为夹具的结构图；

图 5 为夹具的爆炸图；

图 6 为外框和定位锥的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图 1 至图 6 所示，本实施例的一种凸轮轴自动加工装置，包括机架 1、夹具4、铣面机构 2 和钻孔机构 3，机架 1 上设置有装夹工位、铣面工位和钻孔工位，铣面机构2 设置在铣面工位上，钻孔机构 3 设置在钻孔工位上，装夹工位设置在钻孔工位和铣面工位之间，钻孔工位和铣面工位间设置有进给机构 5，夹具 4 设置在进给机构 5 的输出端上。

在加工时，操作人员将凸轮轴固定在夹具 4 上，进给机构 5 推动夹具 4 和凸轮轴在装夹工位、钻孔工位和铣面工位间移动，凸轮轴经过铣面工位后，铣面机构 2 对凸轮轴进行铣面，凸轮轴到达钻孔工位后，钻孔机构 3 对凸轮轴进行钻孔。加工完成后，夹具 4回到装夹工位，操作人员将凸轮轴卸下，开启下一轮加工。通过上述设置，一次装夹就能完成对凸轮轴的铣面和钻孔加工，无需反复装夹，避免因反复装夹，降低加工精度，且提高加工效率。本设备是专门设计的加工设备，相较于大型的加工中心，具有价格上的优势，且操作也更加方便，适用于专门从事零部件生产的厂家使用。

作为改进的一种具体实施方式，铣面机构 2 包括第一铣面机构 21 和第二铣面机构 22，第一铣面机构 21 和第二铣面机构 22 设置在铣面工位的两侧。通过上述设计，可以加工凸轮轴的前后两个面，提高效率，且加工精度也高。

作为改进的一种具体实施方式，第一铣面机构 21 和第二铣面机构 22 沿进给机构 5 的进给方向一前一后错开设置。

在加工时，就可依次加工两个面，相较于同时加工两个面，减小加工时产生的抖动，提高加工精度。

作为改进的一种具体实施方式，进给机构 5 包括进给电机 51、滑轨 53 和丝杆52，进给电机 51 和滑轨 53 固定在机架 1 上，丝杆 52 转动设置在机架 1 上并与夹具4 连接，夹具 4 设置在滑轨 53 上。

通过进给电机 51 和丝杆 52 驱动夹具 4 运动，控制精度高、运行稳定，提高凸轮轴的加工质量。

作为改进的一种具体实施方式，夹具 4 包括安装架 41、呈门字形的外框 42和顶升机构，安装架 41 设置在机架 1 上，外框 42 设置在安装架 41 的顶端，顶升机构包括顶锥 43、杠杆 44 和气缸 45，安装架 41 的底部设置有安装空间，杠杆 44 安装在安装空间内，气缸 45 固定在安装架 41 上且与杠杆 44 的一端连接，安装架 41 上开设有第一安装孔 46，第一安装孔 46 设置在外框 42 的下方，顶锥43 滑移设置在第一安装孔 46内且与杠杆 44 的另一端连接。

在装夹时，操作人员将凸轮轴放入外框 42 和顶锥 43 之间，然后启动夹具 4，气缸 45 推动杠杆 44，带动顶锥 43 上顶，将凸轮轴固定在顶锥 43 与外框 42 之间，完成多凸轮轴的装夹，通过上述设置，夹紧凸轮轴，结构简单、传动直接、工作效率高。且将杠杆44 设置在安装架 41 的底部，可避免运动的杠杆 44 伤害到操作人员。

作为改进的一种具体实施方式，夹具 4 还包括定位架 7，定位架 7 的顶端设置有与凸轮轴配合的定位台 8，底座 1 上开设有第二安装孔 9，定位架 7 滑移设置在第二安装孔 9 内并与杠杆 44 连接。

通过定位架 7 和定位台 8 的设置，增加对凸轮轴的夹持部位，使凸轮轴被更牢固的固定。

作为改进的一种具体实施方式，定位架 7 呈“凹”字形，定位台 8 有两个，两个定位台 8 分别设置在定位架 7 顶部的两侧上。

两个定位台 8 可以使凸轮轴在装夹前，更加平衡，装夹时也可辅助定位凸轮轴，减小加工震动，提高加工精度。

作为改进的一种具体实施方式，外框 42 的上部设置有定位锥 10，定位锥10 包括弹簧 101、椎体 102 和压板 103，外框 42 的顶端开设有安装槽 106，椎体 102 的上端开设有容纳槽 104，弹簧 101 设置在容纳槽 104 内，椎体 102 和弹簧 101 设置在安装槽 106 内，安装槽的底部开设有通孔，压板 103 通过螺栓固定在外框 42 上并盖住安装槽 106，椎体 102 的下端从通孔伸出。

通过定位锥 10 和顶锥 43，从上下两侧定位凸轮轴，定位精度更高，且通过弹簧101 的设置，可以缓冲部分顶锥 43 的刚性力，避免凸轮轴在装夹的过程中发生损伤。

作为改进的一种具体实施方式，钻孔机构 3 包括竖直钻孔机构 31、水平钻孔机构 32，水平钻孔机构 32 设置在机架 1 上，机架 1 上设置有支架 33，竖直钻孔机构 31设置在支架 33 上且位于夹具 4 的上方。

在一次装夹中，就能完成对凸轮轴两面钻孔，加工效率高，且不会因为反复装夹，降低整体的加工精度。

作为改进的一种具体实施方式，竖直钻孔机构 31 包括钻机 311 和多轴器312，钻机 311 固定在机架 1 上，多轴器 312 固定在钻机 311 的输出端上。

通过多轴器 312 的设置，就能一次加工多个孔，进一步提高加工效率。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，

对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种凸轮轴自动加工装置，其特征在于：包括机架（1）、夹具（4）、铣面机构（2）和钻孔机构（3），所述机架（1）上设置有装夹工位、铣面工位和钻孔工位，所述铣面机构（2）设置在铣面工位上，所述钻孔机构（3）设置在钻孔工位上，所述装夹工位设置在钻孔工位和铣面工位之间，所述钻孔工位和铣面工位间设置有进给机构（5），所述夹具（4）设置在进给机构（5）的输出端上；

所述夹具（4）包括安装架（41）、呈门字形的外框（42）和顶升机构，所述安装架（41）设置在机架（1）上，所述外框（42）设置在安装架（41）的顶端，所述顶升机构包括顶锥（43）、杠杆（44）和气缸（45），所述安装架（41）的底部设置有安装空间，所述杠杆（44）安装在安装空间内，所述气缸（45）固定在安装架（41）上且与杠杆（44）的一端连接，所述安装架（41）上开设有第一安装孔（46），所述第一安装孔（46）设置在外框（42）的下方，所述顶锥（43）滑移设置在第一安装孔（46）内且与杠杆（44）的另一端连接；

所述夹具（4）还包括定位架（7），所述定位架（7）的顶端设置有与凸轮轴配合的定位台（8），所述安装架（41）上开设有第二安装孔（9），所述定位架（7）滑移设置在第二安装孔（9）内并与杠杆（44）连接；

所述定位架（7）呈“凹”字形，所述定位台（8）有两个，两个所述定位台（8）分别设置在定位架（7）顶部的两侧上；

所述外框（42）的上部设置有定位锥（10），所述定位锥（10）包括弹簧（101）、椎体（102）和压板（103），所述外框（42）的顶端开设有安装槽（106），所述椎体（102）的上端开设有容纳槽（104），所述弹簧（101）设置在容纳槽（104）内，所述椎体（102）和弹簧（101）设置在安装槽（106）内，所述安装槽的底部开设有通孔，所述压板（103）通过螺栓固定在外框（42）上并盖住安装槽（106），所述椎体（102）的下端从通孔伸出。

2.根据权利要求 1 所述的一种凸轮轴自动加工装置，其特征在于：所述铣面机构（2）包括第一铣面机构（21）和第二铣面机构（22），所述第一铣面机构（21）和第二铣面机构（22）设置在铣面工位的两侧。

3.根据权利要求 2 所述的一种凸轮轴自动加工装置，其特征在于：所述第一铣面机构（21）和第二铣面机构（22）沿进给机构（5）的进给方向一前一后错开设置。

4.根据权利要求 1 所述的一种凸轮轴自动加工装置，其特征在于：所述进给机构（5）包括进给电机（51）、滑轨（53）和丝杆（52），所述进给电机（51）和滑轨（53）固定在机架（1）上，所述丝杆（52）转动设置在机架（1）上并与夹具（4）连接，所述夹具（4）设置在滑轨（53）上。

5.根据权利要求 1 所述的一种凸轮轴自动加工装置，其特征在于：所述钻孔机构（3）包括竖直钻孔机构（31）、水平钻孔机构（32），所述水平钻孔机构（32）设置在机架（1）上，所述机架（1）上设置有支架（33），所述竖直钻孔机构（31）设置在支架（33）上且位于夹具（4）的上方。

6.根据权利要求 5所述的一种凸轮轴自动加工装置，其特征在于：所述竖直钻孔机构（31）包括钻机（311）和多轴器（312），所述钻机（311）固定在支架（33）上，所述多轴器（312）固定在钻机（311）的输出端上。

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