CN112873161B - 一种圆柱形零件表面快速刻线装置及刻线方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械加工领域，公开了一种圆柱形零件表面快速刻线装置及刻线方法，包括卡盘体；卡盘体中心开设定位孔，定位孔内设置定位销导轨，定位销导轨上设置定位销滑块，定位销滑块上设置定位销，定位销用于定位待刻线零件；卡盘体上设置刻针导轨、碟形齿轮以及与碟形齿轮啮合的若干锥齿轮；刻针导轨与卡盘体垂直设置，刻针导轨上设置刻针滑块，刻针滑块上设置刻针，刻针的刻线端正对定位孔，碟形齿轮表面设置阿基米德螺旋槽，阿基米德螺旋槽内设置若干卡盘爪。通过转动锥齿轮，带动卡盘爪的移动，可以适应各种尺寸的零件，可以在不同尺寸的圆柱形零件表面划线，可以连续加工同一尺寸的待刻线零件而不必每次加工都要定位，节省时间。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域，涉及一种圆柱形零件表面快速刻线装置及刻线方法。
背景技术
刻线工艺，或称划线工艺，是钳工作业的一道重要工序。在钳工作业中，根据要求在毛坯或半成品上用划线工具画出加工界线，确定工件的加工余量，使錾削、锉削以及锯切等钳工工序有明显的尺寸界限。
目前，环形零件圆柱面的刻线方法为：采用拉管装夹环形零件工艺夹柄，找正零件零位后用刻刀铣刀进行刻线加工，这种传统的加工方法需要对零件零位进行找正，找正过程较为繁琐，加工效率低。专利CN203197907U，共开了一种刻线工装，展示了可以对零件进行刻线的工装，但加工过程较为繁琐。专利CN106428296A，共开了一种扭杆弹簧前连接支架刻线工装及刻线方法，但仅能实现特定尺寸零件的加工，不能更改尺寸以满足不同零件的加工。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中，现有刻线装置的刻线过程复杂，仅能实现特定尺寸零件的加工的缺点，提供一种圆柱形零件表面快速刻线装置及刻线方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明一方面，一种圆柱形零件表面快速刻线装置，包括卡盘体；卡盘体中心开设定位孔，定位孔内设置定位销导轨，定位销导轨上设置定位销滑块，定位销滑块上设置定位销，定位销用于定位待刻线零件；卡盘体上设置刻针导轨、碟形齿轮以及与碟形齿轮啮合的若干锥齿轮；刻针导轨与卡盘体垂直设置，刻针导轨上设置刻针滑块，刻针滑块上设置刻针，刻针的刻线端正对定位孔；碟形齿轮表面设置阿基米德螺旋槽，阿基米德螺旋槽内设置若干卡盘爪，若干卡盘爪的一端均正对定位孔。
本发明圆柱形零件表面快速刻线装置进一步的改进在于：
所述刻针导轨包括底座、导轨端盖以及两个滑轨；底座与卡盘体表面连接，两个滑轨垂直且间隔的设置在底座上，两个滑轨远离底座的一端均与导轨端盖连接，刻针滑块的两端分别位于两个滑轨的滑槽内；刻针滑块上开设刻针安装孔以及刻针紧固孔；刻针安装孔以及刻针紧固孔垂直设置且相互连通，刻针与刻针安装孔滑动连接，刻针紧固孔内设置紧固螺栓，紧固螺栓与刻针紧固孔内壁螺纹连接且紧固螺栓一端紧贴刻针表面。
还包括导轨固定螺栓以及端盖螺栓；所述底座通过导轨固定螺栓与卡盘体表面连接；所述滑轨通过端盖螺栓与导轨端盖连接。
所述定位销导轨与刻针平行设置；所述定位销导轨与定位孔内壁螺栓连接。
所述若干卡盘爪在阿基米德螺旋槽内壁均匀分布；所述卡盘爪包括卡盘爪安装螺栓、卡盘爪移动组件和卡盘爪夹紧组件；卡盘爪移动组件和卡盘爪夹紧组件通过卡盘爪安装螺栓固定，卡盘爪移动组件远离卡盘爪夹紧组件的一端设置与阿基米德螺旋槽相啮合的卡槽。
所述锥齿轮的端面上设置方形沉孔。
所述刻针导轨中心轴线位于卡盘体中心轴线正上方。
还包括卡盘体外壳，所述卡盘体外壳罩设在卡盘体表面，且刻针导轨、若干锥齿轮以及若干卡盘爪均伸出卡盘体外壳。
还包括卡盘体外壳安装螺栓，所述卡盘体外壳通过卡盘体外壳安装螺栓与卡盘体连接。
本发明第二方面，一种圆柱形零件表面快速刻线方法，包括以下步骤：
将待刻线零件置于卡盘体的定位孔内，转动锥齿轮，至若干卡盘爪夹紧待刻线零件；在转动锥齿轮的过程中，调节定位销滑块并使将待刻线零件的端面孔与定位销配合，且刻针与待刻线零件的侧面接触；拉动刻针滑块沿刻针导轨6移动，带动刻针在待刻线零件侧面划线，划线完毕后，将刻针滑块拉回初始位置，转动锥齿轮，至若干卡盘爪松开待刻线零件，取下待刻线零件。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明圆柱形零件表面快速刻线装置，通过在卡盘体上中心开设定位孔，定位孔内设置定位销导轨、定位销滑块和定位销，通过定位销与待刻线零件的端面孔配实现定位，基于定位销滑块的滑动设置，可根据需要调整定位销的位置，进而实现多种类型的待刻线零件的定位。同时，卡盘体上设置刻针导轨、碟形齿轮以及与碟形齿轮啮合的若干锥齿轮，碟形齿轮表面设置阿基米德螺旋槽，阿基米德螺旋槽内设置若干卡盘爪，通过转动锥齿轮即可带动阿基米德螺旋槽转动，使得若干卡盘爪正对定位孔一端之间的距离增大或缩小，进而可以夹紧不同尺寸的圆柱形零件，通过滑动设置在刻针导轨内的刻针进行划线。同时，本发明结构合理，整个划线过程简单易实现，划线效率高。
进一步的，刻针导轨包括底座、导轨端盖以及两个滑轨，通过底座以及导轨端盖，保证两个滑轨的稳定性。同时，刻针滑块上开设刻针安装孔以及刻针紧固孔；刻针安装孔以及刻针紧固孔垂直设置且相互连通，刻针与刻针安装孔滑动连接，刻针紧固孔内设置紧固螺栓，紧固螺栓与刻针紧固孔内壁螺纹连接且紧固螺栓一端紧贴刻针表面，通过紧固螺栓的设计，可以调节刻针在刻针安装孔内的固定位置，进而改变刻线深度，达到不同深度刻线的要求。
进一步的，锥齿轮的端面上设置方形沉孔，便于进行锥齿轮的转动。
进一步的，刻针导轨中心轴线位于卡盘体中心轴线正上方，使刻针始终可沿卡盘体中心轴线方向运动，保证划线沿待刻线零件的轴线方向。
进一步的，还包括卡盘体外壳，所述卡盘体外壳罩设在卡盘体表面，且刻针导轨、若干锥齿轮以及若干卡盘爪均伸出卡盘体外壳，起到防护杂质和保护的功能，进而延长刻线装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明刻线装置的俯视结构示意图；
图2为本发明刻线装置的俯视结构示意图；
图3为本发明阿基米德螺旋槽、卡盘爪及锥齿轮的结构示意图；
图4为本发明刻针导轨以及刻针的结构示意图；
图5为本发明定位销导轨、定位销滑块及定位销的结构示意图；
图6为本发明卡盘爪第一侧视图；
图7为本发明卡盘爪第二侧视图。
其中：1-卡盘体；2-定位销导轨；3-定位销；4-卡盘爪安装螺栓；5-卡盘爪；6-刻针导轨；7-导轨端盖；8-端盖螺栓；9-刻针滑块；10-导轨固定螺栓；11-紧固螺栓；12-刻针；13-定位销滑块；14-卡盘体外壳安装螺栓；15-锥齿轮；16-阿基米德螺旋槽；17-碟形齿轮；18-卡盘爪移动组件；19-卡盘爪夹紧组件。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1至5，本发明提供一种圆柱形零件表面快速刻线装置，包括卡盘体1；卡盘体1中心开设定位孔，定位孔内设置定位销导轨2，定位销导轨2上设置定位销滑块13，定位销滑块13上设置定位销3，定位销3用于定位待刻线零件；卡盘体1上设置刻针导轨6、碟形齿轮17以及与碟形齿轮17啮合的若干锥齿轮15；刻针导轨6与卡盘体1垂直设置，刻针导轨6上设置刻针滑块9，刻针滑块9上设置刻针12，刻针12的刻线端正对定位孔，碟形齿轮17表面设置阿基米德螺旋槽16，阿基米德螺旋槽16内设置若干卡盘爪5。
其中，本实施例中设置了3个卡盘爪5，3个锥齿轮15，但是不以此为限，本领域技术人员应当知晓，其他数量的卡盘爪5和锥齿轮15一样可以实现。任意一个锥齿轮15转动都可以带动碟形齿轮17随之转动，进而带动碟形齿轮17背面刻设的阿基米德螺旋槽16转动，使得阿基米德螺旋槽16内的三个卡盘爪5同时靠近或远离中心，以起到夹紧或松开待刻线零件的作用。定位销导轨2固定在定位孔中，且定位销导轨2与刻针12保持平行，则定位销滑块13可沿刻针12方向滑动，定位销滑块13带动定位销3上下滑动，可与待刻线零件的端面孔配合，达到定位待刻线零件的目的。刻针滑块9在刻针导轨6上可沿刻线零件的中心轴线方向运动，则刻针12可沿待刻线零件的侧面划线。
优选的，卡盘爪5由卡盘爪安装螺栓4、卡盘爪移动组件18和卡盘爪夹紧组件19组成，使用卡盘爪安装螺栓4将卡盘爪夹紧组件19与移动部分18固定在一起，卡盘爪移动组件18通过下面的卡槽与阿基米德螺旋槽16相啮合，阿基米德螺旋槽16旋转时，卡盘爪移动组件18作直线运动。在阿基米德螺旋槽16的带动下，卡盘爪移动组件18靠近或远离中心，卡盘爪夹紧组件19也随之移动，起到夹紧或松开零件的作用。
优选的，刻针导轨6包括底座、导轨端盖7以及两个滑轨；底座与卡盘体1表面连接，两个滑轨垂直且间隔的设置在底座上，两个滑轨远离底座的一端均与导轨端盖7连接，刻针滑块9的两端分别位于两个滑轨的滑槽内；刻针滑块9上开设刻针安装孔以及刻针紧固孔；刻针安装孔以及刻针紧固孔垂直设置且相互连通，刻针12与刻针安装孔连接，刻针紧固孔内设置紧固螺栓11，紧固螺栓11与刻针紧固孔内壁螺纹连接且紧固螺栓11一端紧贴刻针12表面。
优选的，还包括导轨固定螺栓10以及端盖螺栓8；所述底座通过导轨固定螺栓10与卡盘体1表面连接；所述滑轨通过端盖螺栓8与导轨端盖7连接。
优选的，所述定位销导轨2与刻针12平行设置；所述定位销导轨2与定位孔内壁螺栓连接。
优选的，所述若干卡盘爪5在阿基米德螺旋槽16内壁均匀分布。
优选的，所述锥齿轮15的端面上设置方形沉孔。
优选的，所述刻针导轨6中心轴线位于卡盘体1中心轴线正上方。
优选的，还包括卡盘体外壳，所述卡盘体外壳罩设在卡盘体1表面，且刻针导轨6、若干锥齿轮15以及若干卡盘爪5均伸出卡盘体外壳。
优选的，还包括卡盘体外壳安装螺栓14，所述卡盘体外壳通过卡盘体外壳安装螺栓14与卡盘体1连接。
本发明再一实施例中，提供一种圆柱形零件表面快速刻线方法，该圆柱形零件表面快速刻线方法基于上述的圆柱形零件表面快速刻线装置，具体的，圆柱形零件表面快速刻线方法包括以下步骤：将待刻线零件置于卡盘体1的定位孔内，转动锥齿轮15，至若干卡盘爪5夹紧待刻线零件；在转动锥齿轮15的过程中，调节定位销滑块13并使将待刻线零件的端面孔与定位销3配合，且刻针12与待刻线零件的侧面接触；拉动刻针滑块9沿刻针导轨6移动，带动刻针12在待刻线零件侧面划线，划线完毕后，将刻针滑块9拉回初始位置，转动锥齿轮15，至若干卡盘爪5松开待刻线零件，取下待刻线零件。
具体的，可以分为以下小步骤：
步骤1：将待刻线零件放置于卡盘爪5中间，刻针12滑块靠在卡盘面上，使用扳手转动锥齿轮15，调节卡盘爪5夹紧待刻线零件，在夹紧的过程中，移动定位销滑块13并转动零件，使定位销3与待刻线零件的端面孔配合，通过卡盘爪5将待刻线零件夹紧。
步骤2：拧松紧固螺钉11，调节刻针12至合适位置后拧紧紧固螺钉11，拉动刻针滑块9沿刻针导轨6移动，在待刻线零件侧面划线。
步骤3：划线完毕后，将刻针滑块9再次拖回原位置，略松开卡盘爪5，取下待刻线零件。因为定位销3与刻针12位置已经确定，所以可以跳过步骤1和2直接装夹下一个待刻线零件并完成划线。
综上所述，本发明圆柱形零件表面快速刻线装置，可以加工不同尺寸的圆柱形零件。通过转动锥齿轮15，带动卡盘爪5的移动，可以适应各种尺寸的零件。并且，由于定位销3的存在，可以连续加工同一批次尺寸相同的待刻线零件而不必每次加工都要定位，节省了时间。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种圆柱形零件表面快速刻线装置，其特征在于，包括卡盘体(1)；
卡盘体(1)中心开设定位孔，定位孔内设置定位销导轨(2)，定位销导轨(2)上设置定位销滑块(13)，定位销滑块(13)上设置定位销(3)，定位销(3)用于定位待刻线零件；
卡盘体(1)上设置刻针导轨(6)、碟形齿轮(17)以及与碟形齿轮(17)啮合的若干锥齿轮(15)；刻针导轨(6)与卡盘体(1)垂直设置，刻针导轨(6)上设置刻针滑块(9)，刻针滑块(9)上设置刻针(12)，刻针(12)的刻线端正对定位孔；碟形齿轮(17)表面设置阿基米德螺旋槽(16)，阿基米德螺旋槽(16)内设置若干卡盘爪(5)，若干卡盘爪(5)的一端均正对定位孔；
所述刻针导轨(6)包括底座、导轨端盖(7)以及两个滑轨；
底座与卡盘体(1)表面连接，两个滑轨垂直且间隔的设置在底座上，两个滑轨远离底座的一端均与导轨端盖(7)连接，刻针滑块(9)的两端分别位于两个滑轨的滑槽内；刻针滑块(9)上开设刻针安装孔以及刻针紧固孔；刻针安装孔以及刻针紧固孔垂直设置且相互连通，刻针(12)与刻针安装孔滑动连接，刻针紧固孔内设置紧固螺栓(11)，紧固螺栓(11)与刻针紧固孔内壁螺纹连接且紧固螺栓(11)一端紧贴刻针(12)表面；
还包括导轨固定螺栓(10)以及端盖螺栓(8)；所述底座通过导轨固定螺栓(10)与卡盘体(1)表面连接；所述滑轨通过端盖螺栓(8)与导轨端盖(7)连接；
所述定位销导轨(2)与刻针(12)平行设置；所述定位销导轨(2)与定位孔内壁螺栓连接；
所述若干卡盘爪(5)在阿基米德螺旋槽(16)内壁均匀分布；所述卡盘爪(5)包括卡盘爪安装螺栓(4)、卡盘爪移动组件(18)和卡盘爪夹紧组件(19)；卡盘爪移动组件(18)和卡盘爪夹紧组件(19)通过卡盘爪安装螺栓(4)固定，卡盘爪移动组件(18)远离卡盘爪夹紧组件(19)的一端设置与阿基米德螺旋槽(16)相啮合的卡槽。
2.根据权利要求1所述的圆柱形零件表面快速刻线装置，其特征在于，所述锥齿轮(15)的端面上设置方形沉孔。
3.根据权利要求1所述的圆柱形零件表面快速刻线装置，其特征在于，所述刻针导轨(6)中心轴线位于卡盘体(1)中心轴线正上方。
4.根据权利要求1所述的圆柱形零件表面快速刻线装置，其特征在于，还包括卡盘体外壳，所述卡盘体外壳罩设在卡盘体(1)表面，且刻针导轨(6)、若干锥齿轮(15)以及若干卡盘爪(5)均伸出卡盘体外壳。
5.根据权利要求4所述的圆柱形零件表面快速刻线装置，其特征在于，还包括卡盘体外壳安装螺栓(14)，所述卡盘体外壳通过卡盘体外壳安装螺栓(14)与卡盘体(1)连接。
6.一种基于权利要求1至5任一项所述刻线装置的圆柱形零件表面快速刻线方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待刻线零件置于卡盘体(1)的定位孔内，转动锥齿轮(15)，至若干卡盘爪(5)夹紧待刻线零件；在转动锥齿轮(15)的过程中，调节定位销滑块(13)并使将待刻线零件的端面孔与定位销(3)配合，且刻针(12)与待刻线零件的侧面接触；拉动刻针滑块(9)沿刻针导轨6移动，带动刻针(12)在待刻线零件侧面划线，划线完毕后，将刻针滑块(9)拉回初始位置，转动锥齿轮(15)，至若干卡盘爪(5)松开待刻线零件，取下待刻线零件。
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