CN116765484B - 一种风动工具铁制件加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风动工具铁制件加工设备，具体涉及铣、削加工领域，包括用于加工顶升件的凹槽面的铣头和用于加工花键槽的铣刀，铣头和铣刀的端部均设有驱动件，两个驱动件安装在同一个机头上；铣头的加工端为球形结构，铣头与铅垂向之间存在夹角，铣头上的驱动件带动铣头自转，铣刀的横截面为梯形结构，铣刀上的驱动件带动铣刀沿着铅垂向往复移动。本发明可一次性连续在待加工件端面上开出异形曲面，同时稳定开出待加工件内侧壁上的花键槽，加工效率高，加工后得到的顶升件符合高标准，在安装至风动工具中，与配件之间的滚动衔接更流程，进而提高了其在风动工具中的使用寿命，使风动工具在高负荷作业下也能稳定输出。

Description

一种风动工具铁制件加工设备

技术领域

本发明涉及铣、削加工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种风动工具铁制件加工设备。

背景技术

风动工具是以压缩空气为动力的工具的统称。压缩空气使活塞等机件产生不同的运动来进行工作。作直线往复运动产生冲击力，常见的风动工具有风镐等。

如图5所示的风镐，其中的顶升件为风镐往复运动产生冲击力的重要部件，如图6和图7所示，其中顶升件的凸起部分端面为凹槽面，且凹槽面的两边存在高度差（即图7中A、B存在高度差），凹槽面位于顶升件外侧边较高，凹槽面的两边存在高度差是为了在风镐作业中，与顶升件配合的滚珠运动时，会被更好的限位在凹槽面内；

同时在顶升件的中部设有通槽，槽壁内开有花键槽，用于与风镐的驱动轴相连接。

在加工该顶升件时，传统的铣床无法满足一次性连续加工出凹槽面，在后续风镐中使用时，顶升件与滚珠配合时，会出现滚珠与凹槽面配合异常的情况，易产生一些多余振动和异常，造成风镐的使用寿命降低。

发明内容

本发明提供的一种风动工具铁制件加工设备，所要解决的问题是：现有的加工设备无法一次性连续加工出顶升件的凹槽面。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风动工具铁制件加工设备，用于加工风动工具中顶升件，顶升件为中空柱状结构，顶升件的中空内侧壁开有花键槽，且顶升件的一端设有凸起部，凸起部向水平面的正投影后的结构为三角形结构，凸起部的外端面为凹槽面，凹槽面的竖截面为弧形结构，在水平向的高度上，凹槽面靠近凸起部的外侧边较内侧边高，包括用于加工顶升件的凹槽面的铣头和用于加工花键槽的铣刀，铣头和铣刀的端部均设有驱动件，两个驱动件安装在同一个机头上；

铣头的加工端为球形结构，铣头与铅垂向之间存在夹角，铣头上的驱动件带动铣头自转，铣刀的横截面为梯形结构，铣刀上的驱动件带动铣刀沿着铅垂向往复移动；

还包括工作台，工作台的中部设于可水平转动的加工盘，加工盘的中部设有用于夹持待加工件的夹具，待加工件垂直于加工盘的上表面设置，机头位于加工盘的上方，机头的端部安装有纵向驱动组件和横向驱动组件，纵向驱动组件和横向驱动组件带动机头调节其上的铣头和铣刀与待加工件在铅垂向上的相对位置；

加工盘的底端两侧均安装有F型支架，F型支架的底端设有伸缩杆，伸缩杆的底端连接有转动杆，转动杆远离伸缩杆的一端设有转盘电机，F型支架的侧壁安装有滚轮，转盘电机的输出轴上套设有固定座，固定座的外侧壁开有滚动槽，滚轮的外壁滚动连接在滚动槽的槽壁内；

在加工盘水平转动时，待加工件的上端面抵靠至铣头的加工端，铣刀的端部也抵靠连接至待加工件的内侧壁上，铣头自转，在加工盘带动待加工件的自转的配合下，一同铣出凹槽面，同时铣刀通过沿着铅垂向往复移动在待加工件内侧壁开出花键槽。

在一个优选的实施方式中，滚动槽包括两组水平段和两组升降段，两组水平段和两组升降段首尾相连成闭环结构。

在一个优选的实施方式中，在F型支架的滚轮移动至升降段时，F型支架带动加工盘的盘体沿着铅垂向做往复移动，铣头此时对应加工凹槽面。

在一个优选的实施方式中，在F型支架的滚轮移动至水平段时，铣头此时对应加工顶升件的凹槽面所连接的水平端面，在水平端面上开出外侧边较内侧边高的弧形槽面。

在一个优选的实施方式中，铣头的端部安装有传动杆，传动杆的杆端设有用于夹持的铣头夹头，铣头夹头的端部与驱动件相连接。

在一个优选的实施方式中，传动杆的杆端和铣头夹头之间设有万向联轴器，万向联轴器用于将驱动件的动力驳接至传动杆和其上的铣头。

在一个优选的实施方式中，横向驱动组件的移动端上安装有机臂，纵向驱动组件安装于机臂的端部外壁上。

在一个优选的实施方式中，机头的内侧壁设有喷油管，喷油管延伸出机头的部分的端口朝向铣头和铣刀的加工端。

在一个优选的实施方式中，加工盘的中部开有储杂槽，夹具安装于储杂槽的槽壁内。

在一个优选的实施方式中，还包括工作台，横向驱动组件和转盘电机均设于工作台上，工作台的两侧均延伸有辅助平台，辅助平台用于放置待加工件和加工后的顶升件。

本发明的技术效果和优点：本加工设备可一次性连续在待加工件端面上开出异形曲面，同时稳定开出待加工件内侧壁上的花键槽，加工效率高，加工后得到的顶升件符合高标准，在安装至风动工具中，与配件之间的滚动衔接更流程，进而提高了其在风动工具中的使用寿命，使风动工具在高负荷作业下也能稳定输出。

附图说明

图1为本发明提供了一种风动工具铁制件加工设备的结构示意图；

图2为本发明中图1的机头驱动组件的结构示意图；

图3为本发明中图2的局部C的放大图；

图4为本发明中图1的加工盘所连接的主视图；

图5为本发明提供了一种风动工具铁制件加工设备所加工的风动工具的组装图；

图6为本发明中图5的铁制件的结构示意图；

图7为本发明中图6的侧视图（图中A、B为凹槽面的两个侧边）；

图8为本发明提供的一种风动工具铁制件加工设备对铁制件加工路径的示意图（图中D为加工路径）。

附图标记为：100、风镐驱动轴；200、顶升件；210、轴套；220、花键槽；230、凸起部；231、凹槽面；232、水平端面；240、限位环；300、滚珠座；310、限位柱；400、滚珠；500、工作台；600、机头驱动组件；610、横向驱动组件；620、机臂；630、驱动件；640、纵向驱动组件；650、铣头件；651、铣头夹头；652、传动杆；653、铣头；660、铣刀件；661、铣刀夹头；662、铣刀；700、机头；800、待加工件；900、加工盘；910、夹具；920、转盘电机；930、滚动槽；940、固定座；950、盘体；960、F型支架；970、滚轮；980、伸缩杆。

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。

参照说明书附图1-图8，一种风动工具铁制件加工设备，用于加工风动工具中顶升件200，顶升件200为中空柱状结构，顶升件200的中空内侧壁开有花键槽220，且顶升件200的一端设有凸起部230，凸起部230向水平面的正投影后的结构为三角形结构，凸起部230的外端面为凹槽面231，凹槽面231的竖截面为弧形结构，在水平向的高度上，凹槽面231靠近凸起部230的外侧边较内侧边高，如图7所示，凹槽面231的B处低于A处；

加工设备包括用于加工顶升件200的凹槽面231的铣头653和用于加工花键槽220的铣刀662，铣头653和铣刀662的端部均设有驱动件630，两个驱动件630安装在同一个机头700上，其中铣头653的驱动件630为驱动电机，驱动电机带动夹持铣头653件动作，其中铣刀662的驱动件630可为液压缸、气缸等直线驱动件，铣刀662由铣刀夹头661夹持，铣刀夹头与驱动件相连接，带动铣刀件660沿着铅垂向往复移动；

如图5所示，本加工设备加工的对象为风镐中的铁制件（待加工件800），其待加工件800为顶升件200，顶升件200用于风镐往复运动产生冲击力的重要部件，与其配合使用的部件还有限位柱310、滚珠400、滚珠座300和风镐驱动轴100；

其中限位柱310为一端设有环形槽的柱体结构，在风镐驱动轴100的轴端套设有连接座，限位柱310的柱端与连接座固定连接，风镐驱动轴100可在连接座内移动；

其中滚珠座300为外侧壁设有环形槽的圆环结构，滚珠400可滚动连接在其外侧壁的环形槽内；

具体地，顶升件200包括轴套210和上端的凸起部230，凸起部230的外围设有限位环240，限位环240用于配合风动工具中限位柱310使用，限位柱310用于保持顶升件200和风镐驱动轴100的相对位置，在滚珠400在滚珠座300内滚动时，滚动至凸起部230，可通过滚珠座300带动风镐驱动轴100沿着其轴向移动；

铣头653的加工端为球形结构，铣头653与铅垂向之间存在夹角，铣头653上的驱动件630带动铣头653自转，铣刀662的横截面为梯形结构，铣刀662上的驱动件630带动铣刀662沿着铅垂向往复移动；

还包括工作台500，工作台500的中部设于可水平转动的加工盘900，加工盘900的中部设有用于夹持待加工件800的夹具910，待加工件800垂直于加工盘900的上表面设置，机头700位于加工盘900的上方，机头700的端部安装有机头700驱动组件，机头700驱动组件包括但不限于纵向驱动组件640和横向驱动组件610，纵向驱动组件640和横向驱动组件610带动机头700调节其上的铣头653和铣刀662与待加工件800在铅垂向上的相对位置，其中横向驱动组件610的移动端上安装有机臂620，纵向驱动组件640安装于机臂620的端部外壁上。

纵向驱动组件640和横向驱动组件610均包括但不限于步进电机、丝杠、滑动座和限位槽，丝杠安装于步进电机的输出轴上，滑动座设于丝杠上，滑动座的两侧滑动连接在限位槽的槽壁内，步进电机带动滑动座沿着丝杠移动，机头700设于纵向驱动组件640的滑动座上，机臂620安装在横向驱动组件610的滑动座上，纵向驱动组件640和横向驱动组件610为现有技术，故不再赘述；

加工盘900的底端两侧均安装有F型支架960，F型支架960的底端设有伸缩杆980，伸缩杆980的底端连接有转动杆，转动杆远离伸缩杆980的一端设有转盘电机920，F型支架960的侧壁安装有滚轮970，转盘电机920的输出轴上套设有固定座940，固定座940的位置是固定的，不随着转盘电机920的输出轴转动，固定座940的外侧壁开有滚动槽930，滚轮970的外壁滚动连接在滚动槽930的槽壁内；

在加工盘900水平转动时，待加工件800的上端面抵靠至铣头653的加工端，铣刀662的端部也抵靠连接至待加工件800的内侧壁上，铣头653自转，在加工盘900带动待加工件800的自转的配合下，一同铣出凹槽面231，同时铣刀662通过沿着铅垂向往复移动在待加工件800内侧壁开出花键槽220。

在本实施例中，实施场景具体为：滚动槽930包括两组水平段和两组升降段，两组水平段和两组升降段首尾相连成闭环结构，即水平段一、升降段一、水平段二和升降段二按顺序依次首尾连接。

在F型支架960的滚轮970移动至升降段时，F型支架960带动加工盘900的盘体950沿着铅垂向做往复移动，铣头653此时对应加工凹槽面231。

在F型支架960的滚轮970移动至水平段时，铣头653此时对应加工顶升件200的凹槽面231所连接的水平端面232，在水平端面232上开出外侧边较内侧边高的弧形槽面。

F型支架960转动一周时，铣头653对应在待加工件800的端面加工路径如图8中的D所示，由两段对称的弧形曲线和一个开环组成；

铣头653的端部安装有传动杆652，传动杆652的杆端设有用于夹持的铣头夹头651，铣头夹头651的端部与驱动件630相连接，传动杆652的杆端和铣头夹头651之间设有万向联轴器，万向联轴器用于将驱动件630的动力驳接至传动杆652和其上的铣头653，万向联轴器用于将铅垂向的驱动力传递至倾斜状态的铣头653，带动倾斜的铣头653自转，万向联轴器为现有技术，故不再赘述。

机头700的内侧壁设有喷油管，喷油管延伸出机头700的部分的端口朝向铣头653和铣刀662的加工端，加工盘900的中部开有储杂槽，储杂槽用于承接润滑、降温用的油液和铣出的碎屑，夹具910安装于储杂槽的槽壁内，在储杂槽的内侧延伸出支撑部，顶升件200可垂直放置于支撑部上，并通过夹具910夹持顶升件200的轴套210部分。

如图1所示，加工设备还包括工作台500，横向驱动组件610和转盘电机920均设于工作台500上，工作台500的两侧均延伸有辅助平台，辅助平台用于放置待加工件800和加工后的顶升件200。

在本实施例中，实施场景具体为：将待加工件800呈立状安装至夹具910上，启动设备，设备的横向驱动组件610调节机臂620和其所连接的机头700在横向上的位置，调节后，纵向驱动组件640带动位于加工盘900上的机头700下移，此时铣头653抵靠至待加工件800的端面，加工盘900在转盘电机920的驱动下不断转动，在转动一周后，纵向驱动组件640带动机头700下移定距离，定距离可定为1-2mm，进而实现了在待加工件800的端面一圈一圈铣出目标的凹槽面231和水平端面232；

在转动一周时，F型支架960其上的滚轮970转动至滚动槽930的升降段，带动整个加工盘900向下移动定高度，定高度为升降段与水平段的高度差，也是凸起部230的高度；

F型支架960滚动至滚动槽930的升降段时，滚轮970沿着滚动槽930的槽壁滚动，F型支架960带动加工盘900的盘体950向上移动，下端通过伸缩杆980保持与驱动端的连接，转盘电机920此时还是带动盘体950转动，可避让一端距离，实现铣头653对该处的保留，直至开出水平端面232时，凹槽面231也被铣头653完整铣出。

同时在进行凹槽面231和水平端面232加工时，驱动件630带动铣刀件660沿着铅垂向移动，可利用铣刀662在待加工件800的内侧壁不断铣出花键槽220，同样的，随着在待加工件800的端面一圈一圈铣出目标的凹槽面231和水平端面232，花键槽220由上侧不断铣出完整的槽型，便于在铣出一段槽后，通过喷油管将槽壁内的碎屑冲出，不断铣出由上向下铣出的槽壁不会出现缺陷。

本加工设备可一次性连续开出如图6、图7所示的顶升件200，加工后的顶升件200安装至风镐内，可良好的配合滚珠400、滚珠座300作业，滚珠400不会脱离顶升件200和滚珠座300之间的滚动界面，在风镐高负荷作业下，也能稳定地输出，提高风镐的使用寿命。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风动工具铁制件加工设备，用于加工风动工具中顶升件（200），顶升件（200）为中空柱状结构，顶升件（200）的中空内侧壁开有花键槽（220），且顶升件（200）的一端设有凸起部，凸起部向水平面的正投影后的结构为三角形结构，凸起部的外端面为凹槽面（231），凹槽面（231）的竖截面为弧形结构，在水平向的高度上，凹槽面（231）靠近凸起部的外侧边较内侧边高，其特征在于：包括用于加工顶升件（200）的凹槽面（231）的铣头（653）和用于加工花键槽（220）的铣刀（662），铣头（653）和铣刀（662）的端部均设有驱动件（630），两个驱动件（630）安装在同一个机头（700）上；

铣头（653）的加工端为球形结构，铣头（653）与铅垂向之间存在夹角，铣头（653）上的驱动件（630）带动铣头（653）自转，铣刀（662）的横截面为梯形结构，铣刀（662）上的驱动件（630）带动铣刀（662）沿着铅垂向往复移动；

还包括工作台（500），工作台（500）的中部设于可水平转动的加工盘（900），加工盘（900）的中部设有用于夹持待加工件（800）的夹具（910），待加工件（800）垂直于加工盘（900）的上表面设置，机头（700）位于加工盘（900）的上方，机头（700）的端部安装有纵向驱动组件（640）和横向驱动组件（610），纵向驱动组件（640）和横向驱动组件（610）带动机头（700）调节其上的铣头（653）和铣刀（662）与待加工件（800）在铅垂向上的相对位置；

加工盘（900）的底端两侧均安装有F型支架（960），F型支架（960）的底端设有伸缩杆（980），伸缩杆（980）的底端连接有转动杆，转动杆远离伸缩杆（980）的一端设有转盘电机（920），F型支架（960）的侧壁安装有滚轮（970），转盘电机（920）的输出轴上套设有固定座（940），固定座（940）的外侧壁开有滚动槽（930），滚轮（970）的外壁滚动连接在滚动槽（930）的槽壁内；

在加工盘（900）水平转动时，待加工件（800）的上端面抵靠至铣头（653）的加工端，铣刀（662）的端部也抵靠连接至待加工件（800）的内侧壁上，铣头（653）自转，在加工盘（900）带动待加工件（800）的自转的配合下，一同铣出凹槽面（231），同时铣刀（662）通过沿着铅垂向往复移动在待加工件（800）内侧壁开出花键槽（220）。

2.根据权利要求1所述的一种风动工具铁制件加工设备，其特征在于：滚动槽（930）包括两组水平段和两组升降段，两组水平段和两组升降段首尾相连成闭环结构。

3.根据权利要求2所述的一种风动工具铁制件加工设备，其特征在于：在F型支架（960）的滚轮（970）移动至升降段时，F型支架（960）带动加工盘（900）的盘体（950）沿着铅垂向做往复移动，铣头（653）此时对应加工凹槽面（231）。

4.根据权利要求3所述的一种风动工具铁制件加工设备，其特征在于：在F型支架（960）的滚轮（970）移动至水平段时，铣头（653）此时对应加工顶升件（200）的凹槽面（231）所连接的水平端面（232），在水平端面（232）上开出外侧边较内侧边高的弧形槽面。

5.根据权利要求4所述的一种风动工具铁制件加工设备，其特征在于：铣头（653）的端部安装有传动杆（652），传动杆（652）的杆端设有用于夹持的铣头夹头（651），铣头夹头（651）的端部与驱动件（630）相连接。

6.根据权利要求5所述的一种风动工具铁制件加工设备，其特征在于：传动杆（652）的杆端和铣头夹头（651）之间设有万向联轴器，万向联轴器用于将驱动件（630）的动力驳接至传动杆（652）和其上的铣头（653）。

7.根据权利要求6所述的一种风动工具铁制件加工设备，其特征在于：横向驱动组件（610）的移动端上安装有机臂（620），纵向驱动组件（640）安装于机臂（620）的端部外壁上。

8.根据权利要求7所述的一种风动工具铁制件加工设备，其特征在于：机头（700）的内侧壁设有喷油管，喷油管延伸出机头（700）的部分的端口朝向铣头（653）和铣刀（662）的加工端。

9.根据权利要求8所述的一种风动工具铁制件加工设备，其特征在于：加工盘（900）的中部开有储杂槽，夹具（910）安装于储杂槽的槽壁内。

10.根据权利要求9所述的一种风动工具铁制件加工设备，其特征在于：还包括工作台（500），横向驱动组件（610）和转盘电机（920）均设于工作台（500）上，工作台（500）的两侧均延伸有辅助平台，辅助平台用于放置待加工件（800）和加工后的顶升件（200）。