CN114750070A - 一种金属组合配件快捷加工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属配件加工技术领域，公开了一种金属组合配件快捷加工设备，包括设置在不同摆动环内的主动壳和从动壳，主动壳上设置有环形凸条，从动壳上开设有环形凹槽，且环形凸条与环形凹槽间隙配合，主动壳上方还设置有摆动驱动组件，摆动驱动组件用于驱动主动壳以驱动轴为轴线往复摆动；主动壳摆动设置在摆动环内且其与从动壳接触的一端为球形，使得主动壳往复摆动的同时具有上下方向的位移，连接在主动壳上的打磨头的运动轨迹为一个在空间内(不在一个平面内)的弧形，进而，打磨头能够在相应曲率的曲面上一次性加工成型一个弧形槽，解决了现有技术中金属配件曲面上的弧形槽加工难度大的问题。

Description

一种金属组合配件快捷加工设备
技术领域
本发明涉及金属配件加工领域，更具体地说，它涉及一种金属组合配件快捷加工设备。
背景技术
金属配件指以金属材料来制造的各种规格与形状的金属块、金属棒、金属管等的合称，在现代社会中，大到飞机、汽车，小到各种生活用具，都是由各种不同的金属配件及其他零部件组合而成，不同的金属配件根据其自身的需求，需要进行不同的加工，如打孔、开槽，常规形状的金属配件开槽加工比较容易，但是一些特殊形状的金属配件加工难度比较大，比如在金属配件的曲面上开设一个弧形槽，由于该弧形槽不在一个平面内，因此现有的设备难以满足加工要求。
发明内容
本发明提供一种金属组合配件快捷加工设备，解决相关技术中曲面上的弧形槽难以加工的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种金属组合配件快捷加工设备，包括工作台面和加工机构，工件位于工作台面上，加工机构包括安装柱和摆动环，摆动环的前后两端分别通过横转轴与安装柱转动连接，且横转轴与安装柱的连接位置设置有扭簧，摆动环的数量为两个且两个摆动环对称设置；
两个摆动环内分别设置有主动壳和从动壳，且主动壳的中轴线与从动壳的中轴线相交；主动壳和从动壳相互靠近的一端均为球形，主动壳球形的一端外表面设置有环形凸条，从动壳球形的一端外表面上开设有环形凹槽，且环形凸条与环形凹槽间隙配合；
从动壳的上下两端分别通过竖转轴与摆动环转动连接，主动壳下端设置有与摆动环转动连接的竖转轴，主动壳上端设置有与竖转轴同轴设置的驱动轴，驱动轴一端与第一动力源的输出端相连，第一动力源固定设置在主动壳对应的摆动环上，驱动轴的另一端延伸至主动壳内；
主动壳远离从动壳的一端设置有伸出筒，伸出筒的侧面通过加工转轴转动设置有打磨头，驱动轴位于主动壳内的一端通过传动组件驱动连接加工转轴；
主动壳上方还设置有摆动驱动组件，摆动驱动组件用于驱动主动壳以驱动轴为轴线往复摆动。
可选地，摆动驱动组件包括固定设置在驱动轴上的第一主动齿轮和第二主动齿轮，第一主动齿轮和第二主动齿轮均为局部齿轮，主动壳上固定设置有从动齿轮，驱动轴与从动齿轮同轴且驱动轴活动贯穿从动齿轮，驱动轴侧面转动设置有侧面轴，侧面轴上设置有上齿轮、中齿轮和下齿轮，上齿轮与第一主动齿轮之间设置有中间轴，中间轴上设置有与第一主动齿轮配合的中间齿轮，且中间齿轮与上齿轮啮合，中齿轮与第二主动齿轮配合，下齿轮与从动齿轮啮合；第一主动齿轮与中间齿轮啮合时，第二主动齿轮与中齿轮不啮合，第二主动齿轮与中齿轮啮合时，第一主动齿轮与中间齿轮不啮合。
可选地，第一主动齿轮和第二主动齿轮均为扇形。
可选地，传动组件包括第一传动轴，第一传动轴一端与驱动轴之间通过第一锥齿轮组传动连接，第一传动轴另一端与加工转轴之间通过第二锥齿轮组传动连接，加工转轴远离第一传动轴的一端与打磨头安装连接。
可选地，传动组件包括转动设置在主动壳内的第一转轴、第二转轴和第三转轴，第一转轴与驱动轴之间通过第一锥齿轮组传动连接，第二转轴平行设置在第一转轴侧面且两者之间通过第一直齿轮组传动连接，第三转轴平行设置在第二转轴侧面且两者之间通过第二直齿轮组传动连接，加工转轴与第三转轴之间通过第二锥齿轮组传动连接。
可选地，第二转轴与主动壳连接的位置套设有滚动轴承，且主动壳内设置有润滑油。
可选地，第一动力源为固定设置在摆动环上的电动机。
可选地，工作台面下方设置有升降驱动机构。
可选地，环形凸条的数量为多个，环形凹槽的数量、布设位置与环形凸条的数量、布设位置相对应。
可选地，摆动环为方形，主动壳为圆筒形。
本发明的有益效果在于：主动壳摆动设置在摆动环内且其与从动壳接触的一端为球形，使得主动壳往复摆动的同时具有上下方向的位移，连接在主动壳上的打磨头的运动轨迹为一个在空间内(不在一个平面内)的弧形，进而，打磨头能够在相应曲率的曲面上一次性加工成型一个弧形槽，解决了现有技术中金属配件曲面上的弧形槽加工难度大的问题。
附图说明
图1是本发明中五金件表面的待加工槽的俯视视角的结构示意图；
图2是本发明中五金件表面的待加工槽的左视图；
图3是本发明一种金属组合配件快捷加工设备俯视的结构示意图；
图4是本发明一种金属组合配件快捷加工设备的剖面结构示意图；
图5是本发明一种金属组合配件快捷加工设备中摆动驱动组件的结构示意图；
图6是本发明一种金属组合配件快捷加工设备中主动壳的剖面结构示意图。
图中：100、安装柱；101、摆动环；102、横转轴；103、主动壳；104、从动壳；105、环形凸条；106、环形凹槽；107、竖转轴；108、驱动轴；109、伸出筒；110、第一主动齿轮；111、第二主动齿轮；112、从动齿轮；113、侧面轴；114、上齿轮；115、中齿轮；116、下齿轮；117、中间齿轮；118、第一传动轴；119、加工转轴；120、第一转轴；121、第二转轴；122、第三转轴。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。
实施例一
如图1-图6所示，一种金属组合配件快捷加工设备，包括工作台面和加工机构，工件位于工作台面上，加工机构包括安装柱100和摆动环101，摆动环101的前后两端分别通过横转轴102与安装柱100转动连接，且横转轴102与安装柱100的连接位置设置有扭簧，摆动环101的数量为两个且两个摆动环101对称设置；
两个摆动环101内分别设置有主动壳103和从动壳104，且主动壳103的中轴线与从动壳104的中轴线相交；主动壳103和从动壳104相互靠近的一端均为球形，主动壳103球形的一端外表面设置有环形凸条105，从动壳104球形的一端外表面上开设有环形凹槽106，且环形凸条105与环形凹槽106间隙配合；
从动壳104的上下两端分别通过竖转轴107与摆动环101转动连接，主动壳103下端设置有与摆动环101转动连接的竖转轴107，主动壳103上端设置有与竖转轴107同轴设置的驱动轴108，驱动轴108一端与第一动力源的输出端相连，第一动力源固定设置在主动壳103对应的摆动环101上，驱动轴108的另一端延伸至主动壳103内；
主动壳103远离从动壳104的一端设置有伸出筒109，伸出筒109的侧面通过加工转轴119转动设置有打磨头，驱动轴108位于主动壳103内的一端通过传动组件驱动连接加工转轴119；
主动壳103上方还设置有摆动驱动组件，摆动驱动组件用于驱动主动壳103以驱动轴108为轴线往复摆动。
本装置在使用时，在扭簧的弹力作用下，主动壳103与从动壳104的球形端抵接，环形凸条105位于环形凹槽106内，设备启动后，主动壳103在摆动环101内往复摆动，使得位于主动壳103上的打磨头俯视角度的运动轨迹为一个弧形；在主动壳103往复摆动的过程中，初始状态下，主动壳103的球形端的最下端与从动壳104球形端的最下端接触，当主动壳103以驱动轴108为轴线向一侧摆动时，随着主动壳103与从动壳104接触位置的逐渐变化，主动壳103和从动壳104球形端的高度位置将会逐渐下降，主动壳103和从动壳104另一端的高度位置将会上升，摆动环101会以横转轴102为轴线摆动从而对主动壳103和从动壳104的位置变化进行适应，如此，打磨头的运动轨迹从侧面看去也是一个弧形；进而，打磨头能够在一个相应曲率的曲面上直接加工出一个深度相同的弧形槽。
请参阅图5，作为本发明可选的一种实施例，摆动驱动组件包括固定设置在驱动轴108上的第一主动齿轮110和第二主动齿轮111，第一主动齿轮110和第二主动齿轮111均为局部齿轮，主动壳103上固定设置有从动齿轮112，驱动轴108与从动齿轮112同轴且驱动轴108活动贯穿从动齿轮112，驱动轴108侧面转动设置有侧面轴113，侧面轴113上设置有上齿轮114、中齿轮115和下齿轮116，上齿轮114与第一主动齿轮110之间设置有中间轴，中间轴上设置有与第一主动齿轮110配合的中间齿轮117，且中间齿轮117与上齿轮114啮合，中齿轮115与第二主动齿轮111配合，下齿轮116与从动齿轮112啮合；第一主动齿轮110与中间齿轮117啮合时，第二主动齿轮111与中齿轮115不啮合，第二主动齿轮111与中齿轮115啮合时，第一主动齿轮110与中间齿轮117不啮合；第一主动齿轮110和第二主动齿轮111均为扇形；驱动轴108带动第一主动齿轮110和第二主动齿轮111持续转动，当第一主动齿轮110与中间齿轮117啮合时，侧面轴113正转，下齿轮116通过从动齿轮112带动主动壳103朝向一个方向摆动固定角度，当第二主动齿轮111与中齿轮115啮合时，侧面轴113反转，下齿轮116通过从动齿轮112带动主动壳103朝向另一个方向摆动固定角度，且主动壳103两次摆动的角度相同，进而实现主动壳103的往复摆动，主动壳103每次摆动的角度的大小可以通过改变第一主动齿轮110、第二主动齿轮111的圆心角的角度以及齿轮传动之间的传动比来进行调整。
请参阅图4，作为本发明可选的一种实施例，传动组件包括第一传动轴118，第一传动轴118一端与驱动轴108之间通过第一锥齿轮组传动连接，第一传动轴118另一端与加工转轴119之间通过第二锥齿轮组传动连接，加工转轴119远离第一传动轴118的一端与打磨头安装连接；使用时，通过传动组件驱动打磨头运转，进而对工件进行加工。
请参阅图6，作为本发明可选的一种实施例，传动组件包括转动设置在主动壳103内的第一转轴120、第二转轴121和第三转轴122，第一转轴120与驱动轴108之间通过第一锥齿轮组传动连接，第二转轴121平行设置在第一转轴120侧面且两者之间通过第一直齿轮组传动连接，第三转轴122平行设置在第二转轴121侧面且两者之间通过第二直齿轮组传动连接，加工转轴119与第三转轴122之间通过第二锥齿轮组传动连接；打磨头所在的加工转轴119与驱动轴108之间设置有多个转轴用于传动，通过改变不同转轴之间用于传动的齿轮的尺寸即可改变最终打磨头的输出转速，相对于简单的单轴传动更具有实用性。
请参阅图6，作为本发明可选的一种实施例，第二转轴121与主动壳103连接的位置套设有滚动轴承，且主动壳103内设置有润滑油；通过设置有滚动轴承用于降低运转阻力，通过设置有润滑油用于润滑和降温。
请参阅图4，作为本发明可选的一种实施例，第一动力源为固定设置在摆动环101上的电动机。
请参阅图4，作为本发明可选的一种实施例，工作台面下方设置有升降驱动机构；通过升降机构驱动工作台面相对于加工机构上下移动，进而能够改变工件表面加工槽的深度，升降机构也可以用于加工过程的进给，升降机构也可以设置在安装柱100上，在此不加限制。
请参阅图3、图4，作为本发明可选的一种实施例，环形凸条105的数量为多个，环形凹槽106的数量、布设位置与环形凸条105的数量、布设位置相对应；环形凸条105、环形凹槽106可以对主动壳103、从动壳104球形端的相对运动的自由度进行限定，防止两者相对滑动，通过多个环形凸条105、环形凹槽106相互配合可以有效加强限定的效果。
请参阅图3，作为本发明可选的一种实施例，摆动环101为方形，主动壳103为圆筒形。
上面结合附图对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，在不脱离本实施例宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (10)

1.一种金属组合配件快捷加工设备，包括工作台面和加工机构，工件位于工作台面上，其特征在于，加工机构包括安装柱和摆动环，摆动环的前后两端分别通过横转轴与安装柱转动连接，且横转轴与安装柱的连接位置设置有扭簧，摆动环的数量为两个且两个摆动环对称设置；
两个摆动环内分别设置有主动壳和从动壳，且主动壳的中轴线与从动壳的中轴线相交；主动壳和从动壳相互靠近的一端均为球形，主动壳球形的一端外表面设置有环形凸条，从动壳球形的一端外表面上开设有环形凹槽，且环形凸条与环形凹槽间隙配合；
从动壳的上下两端分别通过竖转轴与摆动环转动连接，主动壳下端设置有与摆动环转动连接的竖转轴，主动壳上端设置有与竖转轴同轴设置的驱动轴，驱动轴一端与第一动力源的输出端相连，第一动力源固定设置在主动壳对应的摆动环上，驱动轴的另一端延伸至主动壳内；
主动壳远离从动壳的一端设置有伸出筒，伸出筒的侧面通过加工转轴转动设置有打磨头，驱动轴位于主动壳内的一端通过传动组件驱动连接加工转轴；
主动壳上方还设置有摆动驱动组件，摆动驱动组件用于驱动主动壳以驱动轴为轴线往复摆动。
2.根据权利要求1所述的一种金属组合配件快捷加工设备，其特征在于，摆动驱动组件包括固定设置在驱动轴上的第一主动齿轮和第二主动齿轮，第一主动齿轮和第二主动齿轮均为局部齿轮，主动壳上固定设置有从动齿轮，驱动轴与从动齿轮同轴且驱动轴活动贯穿从动齿轮，驱动轴侧面转动设置有侧面轴，侧面轴上设置有上齿轮、中齿轮和下齿轮，上齿轮与第一主动齿轮之间设置有中间轴，中间轴上设置有与第一主动齿轮配合的中间齿轮，且中间齿轮与上齿轮啮合，中齿轮与第二主动齿轮配合，下齿轮与从动齿轮啮合；第一主动齿轮与中间齿轮啮合时，第二主动齿轮与中齿轮不啮合，第二主动齿轮与中齿轮啮合时，第一主动齿轮与中间齿轮不啮合。
3.根据权利要求2所述的一种金属组合配件快捷加工设备，其特征在于，第一主动齿轮和第二主动齿轮均为扇形。
4.根据权利要求3所述的一种金属组合配件快捷加工设备，其特征在于，传动组件包括第一传动轴，第一传动轴一端与驱动轴之间通过第一锥齿轮组传动连接，第一传动轴另一端与加工转轴之间通过第二锥齿轮组传动连接，加工转轴远离第一传动轴的一端与打磨头安装连接。
5.根据权利要求3所述的一种金属组合配件快捷加工设备，其特征在于，传动组件包括转动设置在主动壳内的第一转轴、第二转轴和第三转轴，第一转轴与驱动轴之间通过第一锥齿轮组传动连接，第二转轴平行设置在第一转轴侧面且两者之间通过第一直齿轮组传动连接，第三转轴平行设置在第二转轴侧面且两者之间通过第二直齿轮组传动连接，加工转轴与第三转轴之间通过第二锥齿轮组传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种金属组合配件快捷加工设备，其特征在于，第二转轴与主动壳连接的位置套设有滚动轴承，且主动壳内设置有润滑油。
7.根据权利要求1所述的一种金属组合配件快捷加工设备，其特征在于，第一动力源为固定设置在摆动环上的电动机。
8.根据权利要求1所述的一种金属组合配件快捷加工设备，其特征在于，工作台面下方设置有升降驱动机构。
9.根据权利要求8所述的一种金属组合配件快捷加工设备，其特征在于，环形凸条的数量为多个，环形凹槽的数量、布设位置与环形凸条的数量、布设位置相对应。
10.根据权利要求9所述的一种金属组合配件快捷加工设备，其特征在于，摆动环为方形，主动壳为圆筒形。
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