CN113976967A - 一种多键槽自动加工装置 - Google Patents

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朱天翔
程康恒
孔令杰
王诚成
钱凤辉
李朝政
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Abstract

本发明公开了一种多键槽自动加工装置，包括尾座总成、圆周分度装置以及用于开键槽的铣刀；圆周分度装置包括转轴以及平行设置的前轴承座与后轴承座，前轴承座与后轴承座分别套接在转轴的两端上，转轴能够转动；转轴上固定套接有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮相啮合；转轴远离液压夹紧件的一端上固定安装有三爪卡盘，转轴固定安装三爪卡盘的一端上设置有顶针结构，三爪卡盘固定套接在转轴上，且转轴设置顶针结构的一端贯穿三爪卡盘，三爪卡盘夹紧转轴时，转轴设置顶针结构的一端会与工件的一端相顶。本发明能够对环形阵列分布的键槽以及非均匀设置的键槽进行自动化加工，相较于手工定位，大大提升了加工的精度与效率。

Description

一种多键槽自动加工装置
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种多键槽自动加工装置。
背景技术
键槽是在轴上或孔内加工出一条与键相配的槽，用来安装键，以传递扭矩，现有技术中，龙门铣床，卧式铣床，立式铣床等各类铣床一般只能加工转轴一侧键槽，或者通过手工划线，人工对刀方法实现对称键槽加工，但是加工精度低，位置度差，效率低，最终成品难以装配；另外，对于转轴多键槽或者非均分键槽，龙门铣床，卧式铣床，立式铣床等均无法完成加工。
为了解决上述问题，提供一种能够连续加工多个键槽的键槽加工装置，本发明提供了以下技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多键槽自动加工装置，解决现有技术中加工精度低，位置度差，效率低，最终成品难以装配的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种多键槽自动加工装置，包括尾座总成、圆周分度装置以及用于开键槽的铣刀；
尾座总成包括尾座支架，尾座支架上固定安装有液压缸，液压缸的顶杆与活络顶针的尾部固定连接；
圆周分度装置包括转轴以及平行设置的前轴承座与后轴承座，前轴承座与后轴承座分别套接在转轴的两端上，转轴能够转动；
转轴上固定套接有从动齿轮，从动齿轮与固定套接在驱动电机轴伸上的主动齿轮相啮合；
转轴远离液压夹紧件的一端上固定安装有三爪卡盘，转轴固定安装三爪卡盘的一端上设置有顶针结构，三爪卡盘固定套接在转轴上，且转轴设置顶针结构的一端贯穿三爪卡盘，三爪卡盘夹紧转轴时，转轴设置顶针结构的一端会与工件的一端相顶。
作为本发明的进一步方案，转轴的两端上分别固定套接有第一轴承与第二轴承，前轴承座内设置有第一轴承，第一轴承通过轴承盖限位固定安装在前轴承座上。
作为本发明的进一步方案，前轴承座与后轴承座均固定安装在底板上，底板通过螺栓固定安装在工作平台上，前轴承座与底板之间、后轴承座与底板之间以及尾座支架与底板之间均固定安装斜支撑板。
作为本发明的进一步方案，第二轴承的外侧壁与后轴承座紧密贴合。
作为本发明的进一步方案，第二轴承的外侧壁与后轴承座固定连接。
作为本发明的进一步方案，转轴靠近后轴承座的一端上套接有液压夹紧件，液压夹紧件固定在后轴承座上。
作为本发明的进一步方案，驱动电机固定安装在后轴承座上。
作为本发明的进一步方案，当工件上需要加工的键槽环形阵列分布时，假设工件键槽数量为Z，则偏转角度θ＝360/Z，假设主动齿轮的齿数量为Z1，从动齿轮齿数量为Z2，工件每加工一个键槽，驱动电机的步进角度α＝360°*(Z1/Z2)/(θ/360)。
本发明的有益效果：
(1)本发明通过双顶针固定结构进行定位，并通过三爪卡盘对工件的一端进行锁紧，因此能够对工件进行旋转，且不会导致工件在旋转过程中偏移，提升了定位精度，另外通过自动化控制，能够对环形阵列分布的键槽以及非均匀设置的键槽进行自动化加工，相较于手工定位，大大提升了加工的精度与效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种多键槽自动加工装置的结构示意图；
图2是本发明尾座总成的结构示意图；
图3是本发明圆周分度装置的结构示意图；
图中：1、尾座总成；2、圆周分度装置；3、控制柜；4、液压夹紧件；5、三爪卡盘；6、液压连接管路；7、铣刀；8、工件；11、尾座支架；12、液压缸；13、活络顶针；21、底板；22、前轴承座；23、第一轴承；24、轴承盖；25、后轴承座；26、转轴；27、第二轴承；28、从动齿轮；29、驱动电机；210、主动齿轮。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种多键槽自动加工装置，如图1至图3所示，包括尾座总成1、圆周分度装置2、固定安装在圆周分度装置2上的液压夹紧件4、用于开键槽的铣刀7以及控制柜3；
尾座总成1包括尾座支架11，尾座支架11上固定安装有液压缸12，具体的，液压缸12通过螺栓固定安装在尾座支架11上，方便进行拆卸、安装与维修，液压缸12的顶杆与活络顶针13的尾部固定连接，液压缸12通过液压连接管路6与控制柜3连接，通过控制柜3控制液压缸12的顶杆往复运动；
圆周分度装置2包括转轴26以及平行设置的前轴承座22与后轴承座25，前轴承座22与后轴承座25分别套接在转轴26的两端上，且转轴26能够自由转动；
在本发明的一个实施例中，所述转轴26的两端上分别固定套接有第一轴承23与第二轴承27，其中前轴承座22内设置有第一轴承23，第一轴承23通过轴承盖24限位固定安装在前轴承座22上；
其中，前轴承座22与后轴承座25均固定安装在底板21上，底板21通过螺栓固定安装在工作平台上，为了提升整个装置的稳定性，可以在前轴承座22与底板21之间、后轴承座25与底板21之间以及尾座支架11与底板21之间均固定安装斜支撑板，避免前轴承座22、后轴承座25以及尾座支架11受力倾斜，影响键槽加工精度；
其中第二轴承27的外侧壁与后轴承座25固定连接或第二轴承27的外侧壁与后轴承座25紧密贴合，避免在工作过程中，转轴26在转动过程中出现偏移；
转轴26上固定套接有从动齿轮28，从动齿轮28与固定套接在驱动电机29轴伸上的主动齿轮210相啮合，驱动电机29与控制柜3通信连接，控制柜3用于控制驱动电机29的转动角度；
驱动电机29可以固定安装在后轴承座25上，能够提升整个装置的集成度；
转轴26靠近后轴承座25一端上套接有液压夹紧件4，液压夹紧件4通过螺栓固定在后轴承座25上，在工件8分度动作完成后，可以夹紧工件8防止加工过程工件8转动导致键槽移位，工件8加工不合格的情况发生；
液压夹紧件4通过控制柜3控制对转轴26进行夹紧与松开的操作；
转轴26远离液压夹紧件4的一端上固定安装有三爪卡盘5，工作时，通过三爪卡盘5对工件8的一端进行夹紧，工件8的另一端通过活络顶针13进行定位；
在本发明的一个实施例中，所述转轴26固定安装三爪卡盘5的一端上设置有顶针结构，另外三爪卡盘5固定套接在转轴26上，且转轴26设置顶针结构的一端贯穿三爪卡盘5，即在通过三爪卡盘5夹紧转轴26时，转轴26设置顶针结构的一端会与工件8的一端相顶；
本发明在工作时，通过活络顶针13与转轴26端部的顶针对工件8进行固定，从而提升定位精度，然后通过三爪卡盘5对工件8的一端进行夹紧，然后通过驱动电机29工作驱动转轴26转动，进而带动工件8转动到需要进行开键槽的位置，然后液压缸12驱动活络顶针13运动顶住工件8的一端，实现工件8的精准定位；
当工件8上需要加工的键槽环形阵列分布时，则工件8上相邻两个键槽之间的偏转角度θ相同，假设工件8键槽数量为Z，则偏转角度θ＝360/Z，假设主动齿轮210的齿数量为Z1，从动齿轮28齿数量为Z2，那么工件8每加工一个键槽，驱动电机29的步进角度α＝360°*(Z1/Z2)/(θ/360)；
当工件8上需要加工的键槽非均匀分布时，通过计算，编程控制工件8每加工一个键槽圆周方向偏转角度θ，即可实现工件8上的键槽加工；
本发明通过双顶针固定结构进行定位，并通过三爪卡盘5对工件8的一端进行锁紧，因此能够对工件8进行旋转，且不会导致工件8在旋转过程中偏移，另外通过自动化控制，能够对环形阵列分布的键槽以及非均匀设置的键槽进行自动化加工，相较于手工定位，大大提升了加工的精度与效率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种多键槽自动加工装置，其特征在于，包括尾座总成(1)、圆周分度装置(2)以及用于开键槽的铣刀(7)；
尾座总成(1)包括尾座支架(11)，尾座支架(11)上固定安装有液压缸(12)，液压缸(12)的顶杆与活络顶针(13)的尾部固定连接；
圆周分度装置(2)包括转轴(26)以及平行设置的前轴承座(22)与后轴承座(25)，前轴承座(22)与后轴承座(25)分别套接在转轴(26)的两端上，转轴(26)能够转动；
转轴(26)上固定套接有从动齿轮(28)，从动齿轮(28)与固定套接在驱动电机(29)轴伸上的主动齿轮(210)相啮合；
转轴(26)远离液压夹紧件(4)的一端上固定安装有三爪卡盘(5)，转轴(26)固定安装三爪卡盘(5)的一端上设置有顶针结构，三爪卡盘(5)固定套接在转轴(26)上，且转轴(26)设置顶针结构的一端贯穿三爪卡盘(5)，三爪卡盘(5)夹紧转轴(26)时，转轴(26)设置顶针结构的一端会与工件(8)的一端相顶。
2.根据权利要求1所述的一种多键槽自动加工装置，其特征在于，转轴(26)的两端上分别固定套接有第一轴承(23)与第二轴承(27)，前轴承座(22)内设置有第一轴承(23)，第一轴承(23)通过轴承盖(24)限位固定安装在前轴承座(22)上。
3.根据权利要求2所述的一种多键槽自动加工装置，其特征在于，前轴承座(22)与后轴承座(25)均固定安装在底板(21)上，底板(21)通过螺栓固定安装在工作平台上，前轴承座(22)与底板(21)之间、后轴承座(25)与底板(21)之间以及尾座支架(11)与底板(21)之间均固定安装斜支撑板。
4.根据权利要求2所述的一种多键槽自动加工装置，其特征在于，第二轴承(27)的外侧壁与后轴承座(25)紧密贴合。
5.根据权利要求3所述的一种多键槽自动加工装置，其特征在于，第二轴承(27)的外侧壁与后轴承座(25)固定连接。
6.根据权利要求2所述的一种多键槽自动加工装置，其特征在于，转轴(26)靠近后轴承座(25)的一端上套接有液压夹紧件(4)，液压夹紧件(4)固定在后轴承座(25)上。
7.根据权利要求1所述的一种多键槽自动加工装置，其特征在于，驱动电机(29)固定安装在后轴承座(25)上。
8.根据权利要求1所述的一种多键槽自动加工装置，其特征在于，当工件(8)上需要加工的键槽环形阵列分布时，假设工件(8)键槽数量为Z，则偏转角度θ＝360/Z，假设主动齿轮(210)的齿数量为Z1，从动齿轮(28)齿数量为Z2，工件(8)每加工一个键槽，驱动电机(29)的步进角度α＝360°*(Z1/Z2)/(θ/360)。
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