CN114406617B

CN114406617B - 一种可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺

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Publication number: CN114406617B
Application number: CN202210084318.7A
Authority: CN
Inventors: 周善相; 张小刚; 俞锋
Original assignee: Zhejiang Anchuan Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Anchuan Technology Co ltd
Priority date: 2022-01-25
Filing date: 2022-01-25
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2042-01-25
Also published as: CN114406617A

Abstract

本发明公开了一种可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺，本发明涉及轴类零件加工技术领域，包括装置体，所述装置体的顶部滑动连接有研磨机构，所述装置体的上方位置设置有传送带，所述传送带的顶部固定连接有夹持组件，所述夹持组件包括夹持壁，所述夹持壁的底部与传送带的顶部固定连接，所述研磨机构包括研磨壁、调控组件以及润滑组件，所述研磨壁的表面与装置体的表面滑动连接。该可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺，通过研磨机构、调控组件、润滑组件以及夹持组件等机构的配合使用，解决了现有的精加工装置无法对弯轴的表面进行自动打磨抛光，以及无法自动对抛光平面进行均匀润滑冷却的问题。

Description

一种可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺

技术领域

本发明涉及轴类零件加工技术领域，具体为一种可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺。

背景技术

精密零件加工工艺路线的制定是为了制定工艺过程的总体布局，主要任务是选择各个外表的加工方法，确定各个外表的机械加工顺序，以及全部工艺过程中工序数目的多少等，各类精密五金轴零件的主要表面是各个轴颈的外圆表面，空心轴的内孔精度一般要求不高，而精密五金轴上的螺纹、花键以及键槽等次要表面的精度要求比较高，因此，轴类零件的加工工艺路线主要是考虑外圆的加工顺序，并将次要表面的加工合理地穿插其中，一般精密五金轴零件，最终工序采用精磨就足以保证加工质量，精密轴类零件，除了精加工外，还应安排光整加工。基于上述描述本发明人发现，现有的轴类零件的精密加工装置主要存在以下不足，例如：

现有的精加工装置无法对弯轴的表面进行自动打磨抛光，以及无法自动对抛光平面进行均匀润滑冷却。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺，解决了现有的精加工装置无法对弯轴的表面进行自动打磨抛光，以及无法自动对抛光平面进行均匀润滑冷却的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可智能调控的轴类零件精密加工装置，包括装置体，所述装置体的顶部滑动连接有研磨机构，所述装置体的上方位置设置有传送带，所述传送带的顶部固定连接有夹持组件，所述夹持组件包括夹持壁，所述夹持壁的底部与传送带的顶部固定连接，当爆破器产生气流冲击润滑颗粒时，润滑颗粒弥散在研磨壁的内部，抛光片被凝胶环挤压时，润滑颗粒均匀粘附在轴件的表面，抛光片研磨抛光轴件表面的过程中，研磨颗粒出的金属颗粒落入夹持壁并被喷头喷出，从而使得润滑颗粒以及金属颗粒被收集壁统一收集；

所述研磨机构包括研磨壁、调控组件以及润滑组件，所述研磨壁的表面与装置体的表面滑动连接，所述研磨壁的内侧面固定连接有内嵌壁，所述研磨壁内侧面的顶部与润滑组件的表面固定连接，所述研磨壁与内嵌壁相对面的中间位置滑动连接有带动环，所述带动环的表面与调控组件的表面固定连接，该装置中，传送带利用夹持壁对轴件进行运输，当轴件被输送到研磨壁下方位置时，研磨壁被带动向下运动，伸缩电机带动铣刀伸缩后并旋转从而对穿孔进行精铣，轴件的顶端与冷却器的底部紧密接触从而使得轴件被限位，轴件被研磨壁包裹，研磨壁内侧面的底部与夹持壁的表面紧密接触，从而形成研磨密封空间有效防止研磨颗粒弥散在空气中造成污染。

优选的，所述夹持壁的内侧面固定连接有限位条，所述限位条的内侧面固定连接有轴件，所述轴件表面的上方位置设置有穿孔。

优选的，所述夹持壁内侧面的底部固定连接有喷头，所述装置体表面靠近传送带的位置固定连接有收集壁，所述研磨壁的表面固定连接有伸缩电机。

优选的，所述伸缩电机的输出端固定连接有铣刀，所述铣刀的一端贯穿内嵌壁的表面，且延伸至内嵌壁的内部，所述研磨壁表面的下方位置固定连接有气缸。

优选的，所述气缸输出端的活塞杆与带动环的内侧面固定连接，所述带动环的表面贯穿内嵌壁的表面，且延伸至内嵌壁的内部。

优选的，所述调控组件包括气泵，所述气泵的表面与带动环的表面固定连接，所述气泵的输出端固定连接有气囊，所述气囊的表面固定连接有弹性条，通过研磨机构、调控组件、润滑组件以及夹持组件等机构的配合使用，解决了现有的精加工装置无法对弯轴的表面进行自动打磨抛光，以及无法自动对抛光平面进行均匀润滑冷却的问题。

优选的，所述弹性条远离气囊的一端固定连接有凝胶环，所述凝胶环的内侧面固定连接有抛光片，所述润滑组件包括润滑壁，所述润滑壁的表面与研磨壁内侧面的顶部固定连接，当研磨壁的内侧面与夹持壁的表面紧密接触时，启动气缸，气泵的输入端与气缸以及冷却器的输出端电性连接，当气缸带动带动环向下运动时，气泵向气囊的内部通入气体，气囊挤压抛光片使得轴件与抛光片的表面弹性接触，由于冷却器的影响，研磨空间的温度被降低，凝胶环收缩使得抛光片与轴件产生挤压研磨力，从而使得弯轴被调控研磨。

优选的，所述润滑壁的内部设置有内腔，所述润滑壁内侧面的底部固定连接有冷却器，所述润滑壁表面的下方位置设置有滑道，所述润滑壁内侧面的顶部固定连接有爆破器，当气缸带动带动环上下往复运动时，抛光片被带动与轴件的表面紧密接触，由于弹性条以及气囊的弹性作用，抛光片弹性研磨轴件的弯曲部分，内腔内部装有润滑颗粒，爆破器工作时产生气流冲击润滑颗粒使得研磨壁内部弥散润滑颗粒，使得抛光片在抛光的过程中被有效均匀润滑。

优选的，一种可智能调控的轴类零件精密加工装置的工艺，包括以下步骤：

步骤一、毛坯预处理，对加工零件的图样进行分析，图样规定零件的尺寸、加工精度、位置精度以及表面粗糙度要求，确定加工基准，轴件毛坯为铸件成形，具有较高硬度和耐磨性，利用车床对轴类铸件进行齐端面，利用三爪自定心卡盘对毛坯进行夹持，对毛坯的表面进行穿孔处理，并粗车铸件的外圆；

步骤二、工件热处理，曲轴承受周期性变化的压力冲击，在使用过程中存在的扭转振动也会对轴造成较大应力，在进行粗车以及穿孔步骤后需要对轴件进行热处理工艺，首先对轴件进行高温正火，获得均匀细小的珠光体基体，提高强度、硬度和耐磨性，随后进行高温回火消除正火造成的应力，最后，易损耗的轴颈处需要进行渗氮处理，提高轴颈处的表面硬度和耐磨性；

步骤三、精铣穿孔，传送带利用夹持壁对轴件进行运输，当轴件被输送到研磨壁的下方位置时，研磨壁被带动向下运动，轴件的顶端与冷却器的底部紧密接触，从而使得轴件被限位，轴件被研磨壁包裹，伸缩电机带动铣刀伸缩后并转动，从而对穿孔进行精铣；

步骤四、研磨抛光，启动气缸，当气缸带动带动环上下往复运动时，抛光片被带动与轴件的表面紧密接触，由于弹性条以及气囊的弹性作用，抛光片弹性研磨轴件的弯曲部分，内腔内部装有润滑颗粒，爆破器工作时产生气流冲击润滑颗粒使得研磨壁的内部弥散润滑颗粒，抛光片在抛光轴件的过程中被有效均匀润滑。

（三）有益效果

本发明提供了一种可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺。具备以下有益效果：

（1）、该可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺，通过研磨机构、调控组件、润滑组件以及夹持组件等机构的配合使用，解决了现有的精加工装置无法对弯轴的表面进行自动打磨抛光，以及无法自动对抛光平面进行均匀润滑冷却的问题。

（2）、该可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺，该装置中，传送带利用夹持壁对轴件进行运输，当轴件被输送到研磨壁下方位置时，研磨壁被带动向下运动，伸缩电机带动铣刀伸缩后并旋转从而对穿孔进行精铣，轴件的顶端与冷却器的底部紧密接触从而使得轴件被限位，轴件被研磨壁包裹，研磨壁内侧面的底部与夹持壁的表面紧密接触，从而形成研磨密封空间有效防止研磨颗粒弥散在空气中造成污染。

（3）、该可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺，当研磨壁的内侧面与夹持壁的表面紧密接触时，启动气缸，气泵的输入端与气缸以及冷却器的输出端电性连接，当气缸带动带动环向下运动时，气泵向气囊的内部通入气体，气囊挤压抛光片使得轴件与抛光片的表面弹性接触，由于冷却器的影响，研磨空间的温度被降低，凝胶环收缩使得抛光片与轴件产生挤压研磨力，从而使得弯轴被调控研磨。

（4）、该可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺，当气缸带动带动环上下往复运动时，抛光片被带动与轴件的表面紧密接触，由于弹性条以及气囊的弹性作用，抛光片弹性研磨轴件的弯曲部分，内腔内部装有润滑颗粒，爆破器工作时产生气流冲击润滑颗粒使得研磨壁内部弥散润滑颗粒，使得抛光片在抛光的过程中被有效均匀润滑。

（5）、该可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺，当爆破器产生气流冲击润滑颗粒时，润滑颗粒弥散在研磨壁的内部，抛光片被凝胶环挤压时，润滑颗粒均匀粘附在轴件的表面，抛光片研磨抛光轴件表面的过程中，研磨颗粒出的金属颗粒落入夹持壁并被喷头喷出，从而使得润滑颗粒以及金属颗粒被收集壁统一收集。

附图说明

图1为本发明可智能调控的轴类零件精密加工装置的工艺流程图。

图2为本发明可智能调控的轴类零件精密加工装置的整体结构示意图。

图3为本发明可智能调控的轴类零件精密加工装置的局部结构示意图。

图4为本发明可智能调控的轴类零件精密加工装置夹持组件的结构示意图。

图5为本发明可智能调控的轴类零件精密加工装置研磨机构的结构示意图。

图6为本发明可智能调控的轴类零件精密加工装置调控组件的结构示意图。

图7为本发明可智能调控的轴类零件精密加工装置润滑组件的结构示意图。

图中：1、装置体；2、传送带；3、夹持组件；31、夹持壁；32、收集壁；33、限位条；34、喷头；35、轴件；36、穿孔；4、研磨机构；41、研磨壁；42、内嵌壁；43、气缸；44、带动环；45、伸缩电机；46、铣刀；5、调控组件；51、气泵；52、气囊；53、弹性条；54、凝胶环；55、抛光片；6、润滑组件；61、润滑壁；62、内腔；63、爆破器；64、滑道；65、冷却器。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种可智能调控的轴类零件精密加工装置，包括装置体1，装置体1的顶部滑动连接有研磨机构4，装置体1的上方位置设置有传送带2，传送带2的顶部固定连接有夹持组件3，夹持组件3包括夹持壁31，夹持壁31内侧面的底部固定连接有喷头34，装置体1表面靠近传送带2的位置固定连接有收集壁32，研磨壁41的表面固定连接有伸缩电机45，伸缩电机45的输出端固定连接有铣刀46，铣刀46的一端贯穿内嵌壁42的表面，且延伸至内嵌壁42的内部，研磨壁41表面的下方位置固定连接有气缸43，气缸43输出端的活塞杆与带动环44的内侧面固定连接，带动环44的表面贯穿内嵌壁42的表面，且延伸至内嵌壁42的内部，夹持壁31的内侧面固定连接有限位条33，限位条33的内侧面固定连接有轴件35，轴件35表面的上方位置设置有穿孔36，夹持壁31的底部与传送带2的顶部固定连接；研磨机构4包括研磨壁41、调控组件5以及润滑组件6，调控组件5包括气泵51，当气缸43带动带动环44上下往复运动时，抛光片55被带动与轴件35的表面紧密接触，由于弹性条53以及气囊52的弹性作用，抛光片55弹性研磨轴件35的弯曲部分。

内腔62内部装有润滑颗粒，爆破器63工作时产生气流冲击润滑颗粒使得研磨壁41内部弥散润滑颗粒，使得抛光片55在抛光的过程中被有效均匀润滑，气泵51的表面与带动环44的表面固定连接，气泵51的输出端固定连接有气囊52，气囊52的表面固定连接有弹性条53，弹性条53远离气囊52的一端固定连接有凝胶环54，凝胶环54的内侧面固定连接有抛光片55，润滑组件6包括润滑壁61，润滑壁61的内部设置有内腔62，润滑壁61内侧面的底部固定连接有冷却器65，通过研磨机构4、调控组件5、润滑组件6以及夹持组件3等机构的配合使用，解决了现有的精加工装置无法对弯轴的表面进行自动打磨抛光，以及无法自动对抛光平面进行均匀润滑冷却的问题，润滑壁61表面的下方位置设置有滑道64，润滑壁61内侧面的顶部固定连接有爆破器63，润滑壁61的表面与研磨壁41内侧面的顶部固定连接，研磨壁41的表面与装置体1的表面滑动连接，研磨壁41的内侧面固定连接有内嵌壁42，研磨壁41内侧面的顶部与润滑组件6的表面固定连接，研磨壁41与内嵌壁42相对面的中间位置滑动连接有带动环44，带动环44的表面与调控组件5的表面固定连接。

一种可智能调控的轴类零件精密加工装置的工艺，包括以下步骤：

步骤一、毛坯预处理，对加工零件的图样进行分析，图样规定零件的尺寸、加工精度、位置精度以及表面粗糙度要求，确定加工基准，轴件35毛坯为铸件成形，具有较高硬度和耐磨性，利用车床对轴类铸件进行齐端面，利用三爪自定心卡盘对毛坯进行夹持，对毛坯的表面进行穿孔36处理，并粗车铸件的外圆；

步骤二、工件热处理，曲轴承受周期性变化的压力冲击，在使用过程中存在的扭转振动也会对轴造成较大应力，在进行粗车以及穿孔36步骤后需要对轴件35进行热处理工艺，首先对轴件35进行高温正火，获得均匀细小的珠光体基体，提高强度、硬度和耐磨性，随后进行高温回火消除正火造成的应力，最后，易损耗的轴颈处需要进行渗氮处理，提高轴颈处的表面硬度和耐磨性；

步骤三、精铣穿孔36，传送带2利用夹持壁31对轴件35进行运输，当轴件35被输送到研磨壁41的下方位置时，研磨壁41被带动向下运动，轴件35的顶端与冷却器65的底部紧密接触，从而使得轴件35被限位，轴件35被研磨壁41包裹，伸缩电机45带动铣刀46伸缩后并转动，从而对穿孔36进行精铣；

步骤四、研磨抛光，启动气缸43，当气缸43带动带动环44上下往复运动时，抛光片55被带动与轴件35的表面紧密接触，由于弹性条53以及气囊52的弹性作用，抛光片55弹性研磨轴件35的弯曲部分，内腔62内部装有润滑颗粒，爆破器63工作时产生气流冲击润滑颗粒使得研磨壁41的内部弥散润滑颗粒，抛光片55在抛光轴件35的过程中被有效均匀润滑

使用时：该可智能调控的轴类零件精密加工装置及其工艺通过研磨机构4、调控组件5、润滑组件6以及夹持组件3等机构的配合使用，解决了现有的精加工装置无法对弯轴的表面进行自动打磨抛光，以及无法自动对抛光平面进行均匀润滑冷却的问题。

该装置中，传送带2利用夹持壁31对轴件35进行运输，当轴件35被输送到研磨壁41下方位置时，研磨壁41被带动向下运动，伸缩电机45带动铣刀46伸缩后并旋转从而对穿孔36进行精铣，轴件35的顶端与冷却器65的底部紧密接触从而使得轴件35被限位，轴件35被研磨壁41包裹，研磨壁41内侧面的底部与夹持壁31的表面紧密接触，从而形成研磨密封空间有效防止研磨颗粒弥散在空气中造成污染，当研磨壁41的内侧面与夹持壁31的表面紧密接触时，启动气缸43，气泵51的输入端与气缸43以及冷却器65的输出端电性连接，当气缸43带动带动环44向下运动时，气泵51向气囊52的内部通入气体，气囊52挤压抛光片55使得轴件35与抛光片55的表面弹性接触，由于冷却器65的影响，研磨空间的温度被降低，凝胶环54收缩使得抛光片55与轴件35产生挤压研磨力，从而使得弯轴被调控研磨。

当气缸43带动带动环44上下往复运动时，抛光片55被带动与轴件35的表面紧密接触，由于弹性条53以及气囊52的弹性作用，抛光片55弹性研磨轴件35的弯曲部分，内腔62内部装有润滑颗粒，爆破器63工作时产生气流冲击润滑颗粒使得研磨壁41内部弥散润滑颗粒，使得抛光片55在抛光的过程中被有效均匀润滑，当爆破器63产生气流冲击润滑颗粒时，润滑颗粒弥散在研磨壁41的内部，抛光片55被凝胶环挤压时，润滑颗粒均匀粘附在轴件35的表面，抛光片55研磨抛光轴件35表面的过程中，研磨颗粒出的金属颗粒落入夹持壁31并被喷头34喷出，从而使得润滑颗粒以及金属颗粒被收集壁32统一收集。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种可智能调控的轴类零件精密加工装置，包括装置体（1），其特征在于：所述装置体（1）的顶部滑动连接有研磨机构（4），所述装置体（1）的上方位置设置有传送带（2），所述传送带（2）的顶部固定连接有夹持组件（3），所述夹持组件（3）包括夹持壁（31），所述夹持壁（31）的底部与传送带（2）的顶部固定连接，所述夹持壁（31）的内侧面固定连接有限位条（33），所述限位条（33）的内侧面固定连接有轴件（35），所述轴件（35）表面的上方位置设置有穿孔（36）；

所述研磨机构（4）包括研磨壁（41）、调控组件（5）以及润滑组件（6），所述研磨壁（41）的表面与装置体（1）的表面滑动连接，所述研磨壁（41）的内侧面固定连接有内嵌壁（42），所述研磨壁（41）内侧面的顶部与润滑组件（6）的表面固定连接，所述研磨壁（41）与内嵌壁（42）相对面的中间位置滑动连接有带动环（44），所述带动环（44）的表面与调控组件（5）的表面固定连接，所述夹持壁（31）内侧面的底部固定连接有喷头（34），所述装置体（1）表面靠近传送带（2）的位置固定连接有收集壁（32），所述研磨壁（41）的表面固定连接有伸缩电机（45），所述伸缩电机（45）的输出端固定连接有铣刀（46），所述铣刀（46）的一端贯穿内嵌壁（42）的表面，且延伸至内嵌壁（42）的内部，所述研磨壁（41）表面的下方位置固定连接有气缸（43），所述气缸（43）输出端的活塞杆与带动环（44）的内侧面固定连接，所述带动环（44）的表面贯穿内嵌壁（42）的表面，且延伸至内嵌壁（42）的内部；

所述调控组件（5）包括气泵（51），所述气泵（51）的表面与带动环（44）的表面固定连接，所述气泵（51）的输出端固定连接有气囊（52），所述气囊（52）的表面固定连接有弹性条（53）。

2.根据权利要求1所述的一种可智能调控的轴类零件精密加工装置，其特征在于：所述弹性条（53）远离气囊（52）的一端固定连接有凝胶环（54），所述凝胶环（54）的内侧面固定连接有抛光片（55），所述润滑组件（6）包括润滑壁（61），所述润滑壁（61）的表面与研磨壁（41）内侧面的顶部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种可智能调控的轴类零件精密加工装置，其特征在于：所述润滑壁（61）的内部设置有内腔（62），所述润滑壁（61）内侧面的底部固定连接有冷却器（65），所述润滑壁（61）表面的下方位置设置有滑道（64），所述润滑壁（61）内侧面的顶部固定连接有爆破器（63）。

4.一种采用权利要求3所述的可智能调控的轴类零件精密加工装置的轴类零件加工工艺，其特征在于：该加工工艺包括以下步骤：

步骤一、毛坯预处理，对加工零件的图样进行分析，图样规定零件的尺寸、加工精度、位置精度以及表面粗糙度要求，确定加工基准，轴件（35）毛坯为铸件成形，具有较高硬度和耐磨性，利用车床对轴类铸件进行齐端面，利用三爪自定心卡盘对毛坯进行夹持，对毛坯的表面进行穿孔（36）处理，并粗车铸件的外圆；

步骤二、工件热处理，曲轴承受周期性变化的压力冲击，在使用过程中存在的扭转振动也会对轴造成较大应力，在进行粗车以及穿孔（36）步骤后需要对轴件（35）进行热处理工艺，首先对轴件（35）进行高温正火，获得均匀细小的珠光体基体，提高强度、硬度和耐磨性，随后进行高温回火消除正火造成的应力，最后，易损耗的轴颈处需要进行渗氮处理，提高轴颈处的表面硬度和耐磨性；

步骤三、精铣穿孔（36），传送带（2）利用夹持壁（31）对轴件（35）进行运输，当轴件（35）被输送到研磨壁（41）的下方位置时，研磨壁（41）被带动向下运动，轴件（35）的顶端与冷却器（65）的底部紧密接触，从而使得轴件（35）被限位，轴件（35）被研磨壁（41）包裹，伸缩电机（45）带动铣刀（46）伸缩后并转动，从而对穿孔（36）进行精铣；

步骤四、研磨抛光，启动气缸（43），当气缸（43）带动带动环（44）上下往复运动时，抛光片（55）被带动与轴件（35）的表面紧密接触，由于弹性条（53）以及气囊（52）的弹性作用，抛光片（55）弹性研磨轴件（35）的弯曲部分，内腔（62）内部装有润滑颗粒，爆破器（63）工作时产生气流冲击润滑颗粒使得研磨壁（41）的内部弥散润滑颗粒，抛光片（55）在抛光轴件（35）的过程中被有效均匀润滑。