CN114769684A - 一种高强度法兰的高效加工设备及加工工艺 - Google Patents

一种高强度法兰的高效加工设备及加工工艺 Download PDF

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CN114769684A CN202210501714.5A CN202210501714A CN114769684A CN 114769684 A CN114769684 A CN 114769684A CN 202210501714 A CN202210501714 A CN 202210501714A CN 114769684 A CN114769684 A CN 114769684A
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单皓琦
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Abstract

本申请涉及一种高强度法兰的高效加工设备及加工工艺，其包括铣床、固定座、旋转座、旋转件及夹持机构，所述夹持机构设置于旋转座的转动轴线的两侧，所述旋转件设置于固定座上且其驱动端与旋转座连接；所述夹持机构包括夹持座、设置于夹持座上的若干夹持块及驱动夹持块移动的夹持驱动件，所述夹持块垂直于旋转座的转动轴线移动，所述夹持块靠近夹持座的端面能够与工件远离夹持座的端面抵接。在旋转座相互远离的两个侧壁均可设置用于夹持工件的夹持机构，此时在铣床对一个夹持机构上夹持的工件进行加工时，可对另一夹持机构进行工件的取料及上料，此时在进行取料及下料时不会出现铣床停机的情况，从而增加法兰加工的整体效率。

Description

一种高强度法兰的高效加工设备及加工工艺
技术领域
本申请涉及法兰加工的技术领域，尤其是涉及一种高强度法兰的高效加工设备及加工工艺。
背景技术
目前用于行星减速器上的法兰在加工的过程中，通常是将法兰的坯料置于加工设备的治具上，利用治具将坯料紧固之后进行加工，在加工完成之后停机并将坯料从治具上取下，再将未加工的坯料置于治具上。
但是在将加工完成的坯料取下并安装未加工的坯料时，需要设备进行停机，在取下并装上新的坯料之后才可继续加工，而在设备停机的过程中坯料的加工是停止的，从而导致法兰加工的效率较低。
因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
为了提升法兰的整体加工效率，本申请提供一种高强度法兰的高效加工设备。
本申请提供的一种高强度法兰的高效加工设备，采用如下技术方案：
一种高强度法兰的高效加工设备，包括铣床、设置于铣床工作台上的固定座、水平转动于固定座上的旋转座、驱动旋转座转动的旋转件及设置于旋转座上用于夹持工件的夹持机构，所述夹持机构设置于旋转座的转动轴线的两侧，所述旋转件设置于固定座上且其驱动端与旋转座连接；
所述夹持机构包括夹持座、设置于夹持座上的若干夹持块及驱动夹持块移动的夹持驱动件，所述夹持块垂直于旋转座的转动轴线移动，所述夹持块靠近夹持座的端面能够与工件远离夹持座的端面抵接。
通过采用上述技术方案，在旋转座相互远离的两个侧壁均可设置用于夹持工件的夹持机构，此时在铣床对一个夹持机构上夹持的工件进行加工时，可对另一夹持机构进行工件的取料及上料，此时在进行取料及下料时不会出现铣床停机的情况，从而增加法兰加工的整体效率。
可选的：所述夹持块靠近夹持座的端面固定有夹持杆，所述夹持杆穿设于夹持座，所述夹持杆侧壁开设有第一引导槽及第二引导槽，所述第一引导槽与第二引导槽的端部连通，所述第一引导槽呈螺旋设置且第一引导槽于夹持座上的投影视图呈四分之一圆弧，所述第二引导槽呈竖直设置且位于第一引导槽的上方，所述夹持座上设置有引导块，所述引导块嵌设于第一引导槽及第二引导槽内并沿第一引导槽及第二引导槽滑动。
通过采用上述技术方案，在将工件抵接于夹持座上时，限位块位于远离工件的位置，使工件抵接于夹持座上的过程不易受到影响；而在工件抵接于夹持座上之后，限位块朝向工件转动至位于工件被压紧位置远离夹持座的一侧，之后限位块朝向夹持座移动从而将工件压紧。
可选的：所述夹持驱动件包括转动连接于夹持座上的驱动环、滑移设置于夹持座上的若干滑块及带动驱动环转动的动力件，所述夹持杆分别穿设于滑块上且两者转动连接，所述滑块靠近驱动环内壁的端面与驱动环内壁螺纹配合。
通过采用上述技术方案，驱动环转动从而带动多个滑块同时移动，使多个夹持块的移动距离保持一致，从而在夹持块将工件压紧时工件的受力保持均匀，从而使工件的夹持更加稳定。
可选的：所述夹持座上还设置有对工件进行定位的定位机构，所述定位机构包括固定于夹持座上的定位柱、周向设置于定位柱上的定位块及驱动定位块抵接于工件内壁的弹性件，所述定位块穿设于定位柱上且与定位柱滑移连接，所述弹性件设置于定位柱上，所述弹性件的一端与定位块连接，所述弹性件的另一端与定位柱连接。
通过采用上述技术方案，在将工件套设于定位柱上时，通过对工件的内腔施加多个朝向不同方向的力，使每次安装的工件的轴线位置保持一致，使加工出的产品的尺寸保持一致，提升产品的加工质量。
可选的：所述夹持座上还设置有驱动定位块远离工件的复位块机构，所述复位机构包括转动连接于夹持座上的复位块及设置于限位块上的连接块，所述复位块上周向开设有引导连接块移动的若干复位槽，所述复位槽的两端距离复位块转动轴线的距离不相等，所述连接块均置于复位槽内滑动。
通过采用上述技术方案，在将工件套设于定位柱上之前使限位块移动至复位槽内，在将工件套设于定位柱上时工件不易受到定位块施加的力，使工件套设于定位柱上的过程更加方便。
可选的：所述夹持座上转动连接有与驱动环同轴且同步转动的转动环，所述转动环与驱动环连接，所述转动环上同轴设置有从动齿轮，所述夹持座上转动连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述主动齿轮上同轴固定有联动齿轮，所述联动齿轮的齿数小于主动齿轮的齿数，所述从动齿轮的齿数不大于主动齿轮的齿数，所述夹持座滑移设置有与联动齿轮啮合的齿条，所述齿条连接于动力件的驱动端。
通过采用上述技术方案，利用齿条、联动齿轮、主动齿轮及从动齿轮的联动，从而带动驱动环转动。
可选的：所述复位块上设置有延伸块，所述齿条上设置有能够与延伸块抵接的抵接块，所述抵接块能够推动延伸块围绕复位块的轴线转动。
通过采用上述技术方案，在使限位块与工件抵接之后，可继续带动限位块将工件压紧于夹持座上，工件的定位及夹紧由单一元件按序驱动，使工件的定位及夹紧的过程更加顺畅。
一种高强度法兰的高效加工工艺，包括如下步骤：
将代加工的坯料的加工位置朝向远离加工端的方向翻转，并将坯料套接于定位柱；
对坯料内壁施加水平、受力大小相同且朝向不同方向的至少三个力，并将坯料远离加工端的侧壁抵接于夹持座上；
对坯料施加朝向夹持座的力使坯料固定；
将坯料及夹持座整体转动使坯料的加工位置朝向加工端，进行铣削；
将位于远离加工端一侧的坯料从定位柱上取下，更换新的坯料。
通过采用上述技术方案，在对一个工件进行加工时，可将另一加工完成的工件取下并替换一未进行加工的工件，在更换工件的过程中铣床不再需要进行停机，从而提升了法兰加工的整体效率。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、通过设置两组夹持机构，从而在一组夹持机构上的工件在进行加工时，可对另一组夹持机构夹持的工件进行更换，在更换加工的工件的过程中不再需要进行停机，从而提升了工件加工效率；
2、在将工件夹紧之前利用定位块对工件内腔施力，从而使套设于定位柱上的工件的轴线保持一致，使工件的加工精度不易受到影响；
3、通过动力件分别带动复位机构及夹持机构移动，从而使工件的定位及夹紧依序进行，使工件的定位过程不易受到影响。
附图说明
图1为本申请实施例的结构示意图；
图2为本申请实施例用于展示夹持机构及定位机构的结构的示意图；
图3为本申请实施例用于展示复位机构的结构的示意图；
图4为图3的A部放大图；
图5为本申请实施例用于展示夹持机构及复位机构的联动驱动的示意图。
图中，1、铣床；11、固定座；12、旋转座；13、旋转件；2、夹持机构；21、夹持座；211、容纳槽；22、夹持块；23、夹持驱动件；231、驱动环；232、滑块；233、动力件；234、转动环；235、延伸杆；236、从动齿轮；237、主动齿轮；238、联动齿轮；239、齿条；240、抵接块；24、夹持杆；241、第一引导槽；242、第二引导槽；25、引导块；26、固定轴；3、定位机构；31、定位柱；311、定位槽；32、定位块；33、弹性件；4、复位机构；41、复位块；411、复位槽；42、连接块；43、复位轴；44、延伸块。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请公开的高强度法兰的高效加工设备，如图1所示，包括铣床1、设置于机床工作台上的固定座11、水平转动于固定座11上的旋转座12、驱动旋转座12转动的旋转件13及设置于旋转座12上用于夹持工件的夹持机构2。固定座11为两个，均使用螺栓固定于铣床1工作台的上端面，且两者之间留有间隙，旋转座12设置于两个固定座11之间且分别与固定座11转动连接。旋转件13为伺服电机，旋转件13使用螺栓固定于一个固定座11远离旋转座12的侧壁，旋转件13的输出轴与旋转座12连接于固定座11上的转动轴连接，从而利用旋转件13驱动旋转座12沿水平轴线往复转动。如图2和图3所示，夹持机构2为两组，且分别设置于旋转座12的转动轴线的两侧，夹持机构2包括固定于旋转座12上的夹持座21、设置于夹持座21上的若干夹持块22及驱动夹持块22移动的夹持驱动件23。通过设置两个夹持机构2分别将工件夹持，在铣床1对一个工件进行加工时，可对另一夹持机构2上的工件进行上料及下料，此时在更换夹持机构2夹持的工件时不再需要停机，从而提高工件的加工效率。
如图3和图4所示，夹持块22围绕其夹持的工件的轴线周向设置，夹持块22靠近夹持座21的端面一体成型有夹持杆24，夹持杆24穿设于夹持座21并与夹持座21滑移并转动连接。夹持杆24侧壁均开设有第一引导槽241及第二引导槽242，第一引导槽241和第二引导槽242的相互靠近的端部连通，且第一引导槽241位于第二引导槽242的下方。第一引导槽241呈螺旋设置，且第一引导槽241于夹持座21上的投影视图呈四分之一圆弧，第二引导槽242呈竖直设置。夹持座21上端还设置有对夹持杆24的转动方向进行限制的引导块25，引导块25能够嵌设于第一引导槽241及第二引导槽242内并沿第一引导槽241及第二引导槽242滑动，当引导块25抵接于第一引导槽241的下端时夹持块22远离工件。
如图2所示，夹持驱动件23包括转动连接于夹持座21靠近旋转座12位置的驱动环231、滑移设置于夹持座21上的若干滑块232及带动驱动环231转动的动力件233。夹持座21靠近旋转座12的一端呈开口设置，驱动环231转动连接于夹持座21内腔。滑块232穿设于夹持座21上并与夹持座21滑移连接，滑块232靠近驱动环231内壁的端面与驱动环231内壁之间螺纹配合，从而在驱动环231转动的过程中滑块232可沿平行于驱动环231轴线的方向移动。夹持杆24穿设于滑块232，滑块232垂直于驱动环231轴线的两个端面上均设置有平面轴承，驱动杆上同轴焊接有两块抵接块240，抵接块240通过螺栓与平面轴承远离滑块232的端部固定。
如图2和图5所示，夹持座21内腔还设置有与驱动环231同轴设置的固定轴26，固定轴26外同轴转动设置有转动环234，转动环234上固定有若干延伸杆235，延伸杆235远离转动环234的一端与驱动环231固定，从而使转动环234与固定环同步转动。转动环234上同轴固定有从动齿轮236，夹持座21内腔还转动连接有主动齿轮237，主动齿轮237与从动齿轮236啮合。动力件233为电推缸，动力件233固定于夹持座21内，其输出端固定有齿条239，主动齿轮237下端同轴固定有联动齿轮238，联动齿轮238与齿条239啮合，且联动齿轮238的齿数小于主动齿轮237的齿数，从动齿轮236的齿数不大于主动齿轮237的齿数。动力件233推动齿条239移动，利用联动齿轮238、主动齿轮237及从动齿轮236的联动从而带动驱动环231转动，实现工件的夹紧。
如图2所示，由于在将工件夹紧于夹持座21上时，还需要使工件固定时的轴线保持同一位置，因此夹持座21远离旋转座12的一端还设置有对工件进行定位的定位机构3，定位机构3包括可拆卸设置于夹持座21远离旋转座12一端的定位柱31、周向设置于定位柱31上的定位块32及驱动定位块32抵接于工件内壁的弹性件33。定位柱31侧壁周向开设有若干定位槽311，定位槽311将定位柱31靠近夹持座21的端面贯穿，定位块32分别设置于定位槽311内并沿定位槽311滑动。弹性件33为压缩弹簧，弹性件33分别设置于定位槽311内，弹性件33的一端与定位槽311内壁抵接，弹性件33的另一端与定位块32靠近定位柱31轴线的端面抵接，从而推动定位块32与工件内壁抵接，使夹持定位的工件的轴线始终在同一位置。
如图2和图3所示，夹持座21上还设置有带动定位块32朝向定位槽311内移动的复位机构4，复位机构4包括复位块41及若干连接块42，连接块42分别固定于定位块32靠近旋转座12的端面。夹持座21靠近定位柱31的端面开设有容纳槽211，复位块41转动连接于容纳槽211内，复位块41的转动轴线与定位柱31的轴线重合。复位块41上端开设有若干引导连接块42移动的复位槽411，复位槽411的两端与复位块41转动轴线之间的间距不同，连接块42分别置于复位槽411内滑动。
如图2和图5所示，复位块41靠近旋转座12的一端固定有复位轴43，复位轴43穿设于固定轴26并与固定轴26转动连接，复位轴43位于夹持座21的内腔的一端固定有延伸块44，延伸块44位于从动齿轮236的下方。齿条239上固定有能够与延伸块44靠近主动齿轮237的端面抵接的抵接块240，抵接块240与延伸块44接触的位置偏离于复位轴43的轴线，从而利用延伸块44推动复位轴43转动。
本实施例的实施原理为：在铣床1对位于上方的工件进行加工时，动力件233带动齿条239朝向延伸块44移动，从而带动驱动轮旋转并使滑块232朝向远离夹持座21的方向移动，滑块232移动的过程中引导块25沿着第二引导槽242移动至第一引导槽241内，使夹持块22先朝向远离夹持座21的方向移动，再朝向远离工件的方向转动。齿条239继续移动从而带动复位块41转动，使连接块42在复位槽411的驱动下带动复位块41朝向定位槽311内移动，此时将工件从位于下方的夹持座21上取下。
接着将未加工的工件套设于定位柱31上，动力件233带动齿条239远离固定轴26，定位块32不再受到复位块41的限制，定位块32在弹性件33的驱动下远离定位柱31的周向从而将工件的轴线定位，接着齿条239继续移动从而使驱动环231转动，带动夹持块22朝向工件转动之后朝向夹持座21移动，将工件抵紧于夹持座21上完成工件的夹持。
一种高强度法兰的高效加工工艺，包括如下步骤：
将代加工的坯料的加工位置朝向远离加工端的方向翻转，并将坯料套接于定位柱31；
对坯料内壁施加水平、受力大小相同且朝向不同方向的至少三个力，并将坯料远离加工端的侧壁抵接于夹持座21上；
对坯料施加朝向夹持座21的力使坯料固定；
将坯料及夹持座21整体转动使坯料的加工位置朝向加工端，进行铣削；
将位于远离加工端一侧的坯料从定位柱31上取下，更换新的坯料。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高强度法兰的高效加工设备，其特征在于：包括铣床(1)、设置于铣床(1)工作台上的固定座(11)、水平转动于固定座(11)上的旋转座(12)、驱动旋转座(12)转动的旋转件(13)及设置于旋转座(12)上用于夹持工件的夹持机构(2)，所述夹持机构(2)设置于旋转座(12)的转动轴线的两侧，所述旋转件(13)设置于固定座(11)上且其驱动端与旋转座(12)连接；
所述夹持机构(2)包括夹持座(21)、设置于夹持座(21)上的若干夹持块(22)及驱动夹持块(22)移动的夹持驱动件(23)，所述夹持块(22)垂直于旋转座(12)的转动轴线移动，所述夹持块(22)靠近夹持座(21)的端面能够与工件远离夹持座(21)的端面抵接。
2.根据权利要求1所述的一种高强度法兰的高效加工设备，其特征在于：所述夹持块(22)靠近夹持座(21)的端面固定有夹持杆(24)，所述夹持杆(24)穿设于夹持座(21)，所述夹持杆(24)侧壁开设有第一引导槽(241)及第二引导槽(242)，所述第一引导槽(241)与第二引导槽(242)的端部连通，所述第一引导槽(241)呈螺旋设置且第一引导槽(241)于夹持座(21)上的投影视图呈四分之一圆弧，所述第二引导槽(242)呈竖直设置且位于第一引导槽(241)的上方，所述夹持座(21)上设置有引导块(25)，所述引导块(25)嵌设于第一引导槽(241)及第二引导槽（241）内并沿第一引导槽(241)及第二引导槽(242)滑动。
3.根据权利要求2所述的一种高强度法兰的高效加工设备，其特征在于：所述夹持驱动件(23)包括转动连接于夹持座(21)上的驱动环(231)、滑移设置于夹持座(21)上的若干滑块（232）及带动驱动环(231)转动的动力件(233)，所述夹持杆(24)分别穿设于滑块（232）上且两者转动连接，所述滑块（232）靠近驱动环(231)内壁的端面与驱动环(231)内壁螺纹配合。
4.根据权利要求3所述的一种高强度法兰的高效加工设备，其特征在于：所述夹持座(21)上还设置有对工件进行定位的定位机构(3)，所述定位机构(3)包括固定于夹持座(21)上的定位柱(31)、周向设置于定位柱(31)上的定位块(32)及驱动定位块(32)抵接于工件内壁的弹性件(33)，所述定位块(32)穿设于定位柱(31)上且与定位柱(31)滑移连接，所述弹性件(33)设置于定位柱(31)上，所述弹性件(33)的一端与定位块(32)连接，所述弹性件(33)的另一端与定位柱(31)连接。
5.根据权利要求4所述的一种高强度法兰的高效加工设备，其特征在于：所述夹持座(21)上还设置有驱动定位块(32)远离工件的复位块(41)机构，所述复位机构(4)包括转动连接于夹持座(21)上的复位块(41)及设置于限位块上的连接块(42)，所述复位块(41)上周向开设有引导连接块(42)移动的若干复位槽(411)，所述复位槽(411)的两端距离复位块(41)转动轴线的距离不相等，所述连接块(42)均置于复位槽(411)内滑动。
6.根据权利要求5所述的一种高强度法兰的高效加工设备，其特征在于：所述夹持座(21)上转动连接有与驱动环(231)同轴且同步转动的转动环(234)，所述转动环(234)与驱动环(231)连接，所述转动环(234)上同轴设置有从动齿轮(236)，所述夹持座(21)上转动连接有主动齿轮(237)，所述主动齿轮(237)与从动齿轮(236)啮合，所述主动齿轮(237)上同轴固定有联动齿轮(238)，所述联动齿轮(238)的齿数小于主动齿轮(237)的齿数，所述从动齿轮(236)的齿数不大于主动齿轮(237)的齿数，所述夹持座(21)滑移设置有与联动齿轮(238)啮合的齿条(239)，所述齿条(239)连接于动力件(233)的驱动端。
7.根据权利要求6所述的一种高强度法兰的高效加工设备，其特征在于：所述复位块(41)上设置有延伸块(44)，所述齿条(239)上设置有能够与延伸块(44)抵接的抵接块(240)，所述抵接块(240)能够推动延伸块(44)围绕复位块(41)的轴线转动。
8.一种高强度法兰的高效加工工艺，应用权利要求1-7任意一项所述的高强度法兰的高效加工设备，其特征在于：包括如下步骤：
将代加工的坯料的加工位置朝向远离加工端的方向翻转，并将坯料套接于定位柱(31)；
对坯料内壁施加水平、受力大小相同且朝向不同方向的至少三个力，并将坯料远离加工端的侧壁抵接于夹持座(21)上；
对坯料施加朝向夹持座(21)的力使坯料固定；
将坯料及夹持座(21)整体转动使坯料的加工位置朝向加工端，进行铣削；
将位于远离加工端一侧的坯料从定位柱(31)上取下，更换新的坯料。
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