CN117484272A - 一种分度头 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械制造技术领域,公开了一种分度头,包括:壳体,设有一端部密封件并通过端部密封件使壳体内形成一封闭的安装腔,且壳体设有两个气动连接头,两个气动连接头分别与安装腔的上端和下端连通;轴,贯穿所述壳体和所述端部密封件且与壳体、端部密封件转动配合;以及转位活塞,能够沿轴向移动的套接于所述轴,且转位活塞与所述安装腔的内壁活动密封配合;所述转位活塞具有第一传动部,第一传动部具有沿周向分布的多个传动齿牙,相邻的传动齿牙之间构成过渡槽。本发明整体的结构更为精简、结构配合关系更为简便,更利于达到低成本的目的,并且通过单向限位部件,能够防止出现转位活塞往反方向运动出现不确定卡滞现象发生。
Description
技术领域
本发明属于机械制造技术领域,具体涉及一种分度头。
背景技术
分度头常用于机械加工领域,分度头精度及制造工艺要求极高,随着加工技术的发展,现在分度头的使用范围越来越广,机械加工领域所使用的高精度分度头成本高。
在中国实用新型专利中申请号为201720285736.7的一种六位分度头,包括缸筒、上法兰、下法兰、轴、锥销、转位活塞和气动头,所述锥销和转位活塞位于缸筒内,锥销位于转位活塞的上方,转位活塞可在缸筒内上下移动,上法兰与下法兰安装在缸简的上下两侧,轴依次穿过上法兰、锥销、转位活塞和下法兰,所述缸筒的外壁上还设有两个气动头,两个气动头分别安装在转位活塞行程的上极限与下极限位置。六位分度头工作是通过两个气动头进气和出气控制转位活塞上下移动,转位活塞在上下移动时弧形齿牙与弧形凸棱相对运动,从而实现转位活塞旋转。
该技术方案虽然能够解决成本低并具有一定精度的问题,但其只能达到60的分度,即只有6个工位,满足不了目前机械加工时所需要的多工位使用场景,并且其结构也较为复杂,其上法兰由于连接了锥销,使得结构配合上较为复杂且提高了气密性的难度,同时也容易存在转位活塞容易反向旋转的情况,导致转位不准确。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种分度头,以解决现有分度头转位存在不准确且结构配合较为复杂的问题。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种分度头,包括:
壳体,设有一端部密封件并通过端部密封件使壳体内形成一封闭的安装腔,且壳体设有两个气动连接头,两个气动连接头分别与安装腔的上端和下端连通;
轴,贯穿所述壳体和所述端部密封件且与壳体、端部密封件转动配合;以及,
转位活塞,能够沿轴向移动的套接于所述轴,且转位活塞与所述安装腔的内壁活动密封配合;所述转位活塞具有第一传动部,第一传动部具有沿周向分布的多个传动齿牙,相邻的传动齿牙之间构成过渡槽;
其中,所述端部密封件具有第二传动部,第二传动部具有沿周向分布的多个与所述传动齿牙啮合的传动齿,传动齿与所述传动齿牙传动配合,以使转位活塞的轴向运动转换为所述轴的周向运动;所述轴与所述端部密封件之间还设有单向限位部件,单向限位部件使所述转位活塞在转动时作单向转动。
在可能的实现方式中,所述端部密封件沿轴向依次具有法兰连接部和向所述转位活塞方向延伸的延伸段,延伸段构成所述第二传动部,且所述传动齿于延伸段的周侧均匀分布;
所述壳体的一端敞开且形成连接口,连接口与所述法兰连接部密封连接。
在可能的实现方式中,每一所述传动齿牙均具有第一传动斜面,每一所述传动齿均具有第二传动斜面,第二传动斜面与第一传动斜面抵压配合。
在可能的实现方式中,所述传动齿牙设有16个,相应的,所述传动齿也设有16个,以使所述分度头形成16位分度头。
在可能的实现方式中,所述单向限位部件为滚针离合器。
在可能的实现方式中,所述转位活塞背离所述端部密封件的一端设有至少一个锥形的定位销,所述安装腔的底部设有与所述定位销对应的且为锥形的定位孔,定位孔与定位销抵接配合以在周向上锁定转位活塞。
在可能的实现方式中,所述分度头为16位分度头;
当所述安装腔的下端通过气动连接头通入气体时,转位活塞沿轴向向所述端部密封件方向移动,且所述传动齿与所述传动齿牙作传动动作,以使转位活塞沿第一旋转方向旋转19.5°,第一旋转方向为顺时针方向或逆时针方向;当所述安装腔的上端通过气动连接头通入气体时,转位活塞沿轴向远离所述端部密封件,并且定位销与定位孔的中心线逐渐重合,在定位销与定位孔的中心线重合后转位活塞沿第一旋转方向旋转3°。
在可能的实现方式中,所述转位活塞使安装腔分隔出上气腔和下气腔,上气腔和下气腔分别与一所述气动连接头连通;
所述转位活塞的内部形成有沿轴向分布的进气提升舱,进气提升舱通过气流通道与下气腔连通。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明的分度头,通过设置的端部密封件,既能够实现对壳体的密封和可拆卸,也能够通过其一体形成的传动部与转位活塞传动配合,使得整体的结构更为精简、结构配合关系更为简便,更利于达到低成本的目的,并且通过在轴与端部密封件之间设置单向限位部件,能够限制了轴只能往一个方向转动,从而防止出现转位活塞往反方向运动出现不确定卡滞现象发生。
而且,通过传动齿牙设置16个,传动齿也设有16个,能够形成16位分度头,16位分度头在精度等级上比六位分度头精度等级高,能达到22.5°的分度,更利于机械制造。
同时,转位活塞设有通过气流通道与下气腔连通的进气提升舱,在气动连接头通入压缩空气时,压缩空气能够快速进入进气提升舱,进气提升舱能够容纳较多的压缩气体,进而使转位活塞具有能够更快响应、动作的压力,提高了分度头的响应速度。
附图说明
图1为本申请实施例的立体示意图;
图2为本申请实施例的剖视图;
图3为本申请实施例在壳体隐藏时的结构示意图。
图中:1-壳体;2-下法兰;21-定位孔;3-端部密封件;31-传动齿;4-轴;5-转位活塞;51-传动齿牙;52-过渡槽;53-定位销;54-进气提升舱;6-滚针离合器;7-气动连接头;8-轴承;9-挡圈。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
请参照图1-3所示,本申请的实施例提供了一种分度头,包括:壳体1,设有一端部密封件3并通过端部密封件3使壳体1内形成一封闭的安装腔,且壳体1设有两个气动连接头7,两个气动连接头7分别与安装腔的上端和下端连通;轴4,贯穿所述壳体1和所述端部密封件3且与壳体1、端部密封件3转动配合;以及转位活塞5,能够沿轴向移动的套接于所述轴4,且转位活塞5与所述安装腔的内壁活动密封配合;所述转位活塞5具有第一传动部,第一传动部具有沿周向分布的多个传动齿牙51,相邻的传动齿牙51之间构成过渡槽52。
其中,所述端部密封件3具有第二传动部,第二传动部具有沿周向分布的多个与所述传动齿牙51啮合的传动齿31,传动齿31与所述传动齿牙51传动配合,以使转位活塞5的轴向运动转换为所述轴4的周向运动;所述轴4与所述端部密封件3之间还设有单向限位部件,单向限位部件使所述转位活塞5在转动时作单向转动。
端部密封件3能够与壳体1连接,并在壳体1内形成密封安装腔,并且端部密封件3的第二传动部为一体式结构,相较于传统的六分头去掉了锥销,因而能够使得整体结构更为精简,结构配合关系更为简便,利于拆装,也进一步降低了成本。单向限位部件的作用是限制轴4反方向转动,只允许其朝单方向转动,这样能够避免出现卡滞的情况。
通过上述的技术方案,设置的端部密封件3既能够实现对壳体1的密封和可拆卸,也能够通过其一体形成的传动部与转位活塞5传动配合,使得整体的结构更为精简、结构配合关系更为简便,更利于达到低成本的目的,并且通过在轴4与端部密封件3之间设置单向限位部件,能够限制了轴4只能往一个方向转动,从而防止出现转位活塞5往反方向运动出现不确定卡滞现象发生。
在一实施方式中,所述端部密封件3沿轴向依次具有法兰连接部和向所述转位活塞5方向延伸的延伸段,延伸段构成所述第二传动部,且所述传动齿31于延伸段的周侧均匀分布;所述壳体1的一端敞开且形成连接口,连接口与所述法兰连接部密封连接。
端部密封件3的法兰连接部能够起到法兰的作用,也能够通过一体结构的第二传动部与转位活塞5进行传动配合,并且通过这样的结构设置能够使得拆装更为方便,密封效果更好。壳体1为筒体,其底部设有下法兰2。端部密封件3通过轴承8与轴4转动配合,并设有挡圈9。
具体的,每一所述传动齿牙51均具有第一传动斜面,每一所述传动齿31均具有第二传动斜面,第二传动斜面与第一传动斜面抵压配合。这样一来,在转位活塞5向上移动时能够通过第二传动斜面与第一传动斜面抵压配合将轴向移动转位为转位活塞5的周向转动。
在具体实施过程中,所述单向限位部件为滚针离合器6。
在本申请的实施例中,所述传动齿牙51设有16个,相应的,所述传动齿31也设有16个,以使所述分度头形成16位分度头。
通过传动齿牙51设置16个,传动齿31也设有16个,能够形成16位分度头,16位分度头在精度等级上比六位分度头精度等级高,能达到22.5°的分度,更利于机械制造,同时也能够应用于不同的使用场景中,适用性更好。
相应的,所述转位活塞5背离所述端部密封件3的一端设有16个锥形的定位销53,所述安装腔的底部设有16分别与所述定位销53对应的且为锥形的定位孔21,定位孔21与定位销53抵接配合以在周向上锁定转位活塞5。通过这样的定位结构能够使得转位活塞5转动到位,进而能够进行下一个转位动作,转位更为准确。
在分度头工作时,当所述安装腔的下端通过气动连接头7通入气体时,转位活塞5沿轴向向所述端部密封件3方向移动,且所述传动齿31与所述传动齿牙51作传动动作,以使转位活塞5沿第一旋转方向旋转19.5°,第一旋转方向可以是顺时针方向,也可以是逆时针方向;当所述安装腔的上端通过气动连接头7通入气体时,转位活塞5沿轴向远离所述端部密封件3,并且定位销53与定位孔21的中心线逐渐重合,在定位销53与定位孔21的中心线重合后转位活塞5沿第一旋转方向旋转3°。
为了提高转位活塞5在气动驱动时的响应速度,更进一步的,所述转位活塞5使安装腔分隔出上气腔和下气腔,上气腔和下气腔分别与一所述气动连接头7连通;所述转位活塞5的内部形成有沿轴向分布的进气提升舱54,进气提升舱54通过气流通道与下气腔连通。现有的分度头的转位活塞5与腔壁空间有限,仅能够通过环向的狭窄空气进气,这就导致响应速度慢,转位效率低,而通过进气提升舱54的设置能够有效解决该问题,并能够大大提高响应速度。
具体的,转位活塞5设有通过气流通道与下气腔连通的进气提升舱54,在气动连接头7通入压缩空气时,压缩空气能够快速进入进气提升舱54,进气提升舱54能够容纳较多的压缩气体,进而使转位活塞5具有能够更快响应、动作的压力,提高了分度头的响应速度。
本申请实施例的一种分度头的工作过程如下:
首先,通过空气压缩机对下方的气动连接头7输气,对上方的气动连接头7抽气,使转位活塞5向上移动,定位销53脱离定位孔21,转位活塞5上升时, 传动齿牙51呈弧面的第一传动斜面与呈弧形槽棱结构的传动齿31相对运动至过渡槽52的侧壁与传动齿31的侧壁接触,此时,转位活塞5顺时针旋转了19.5°(滚针离合器6限制转位活塞5反方向回转),然后空气压缩机对气动连接头7反向输气,使转位活塞5向下移动(滚针离合器6为超越离合器可使转位活塞5沿顺时针方向转动),同时传动齿31与传动齿牙51脱离,定位销53落在定位孔21的边缘处,随着转位活塞5继续下降,定位销53与定位孔21的中心线逐渐重合,定位销53与定位孔21的中心线重合后转位活塞5顺时针旋转3°,到达控制转位活塞5旋转22.5°的目的,同时,锁定转位活塞5。
最后应说明的是: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的保护范围。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 (8)
1.一种分度头,其特征在于:包括:
壳体(1),设有一端部密封件(3)并通过端部密封件(3)使壳体(1)内形成一封闭的安装腔,且壳体(1)设有两个气动连接头(7),两个气动连接头(7)分别与安装腔的上端和下端连通;
轴(4),贯穿所述壳体(1)和所述端部密封件(3)且与壳体(1)、端部密封件(3)转动配合;以及,
转位活塞(5),能够沿轴向移动的套接于所述轴(4),且转位活塞(5)与所述安装腔的内壁活动密封配合;所述转位活塞(5)具有第一传动部,第一传动部具有沿周向分布的多个传动齿牙(51),相邻的传动齿牙(51)之间构成过渡槽(52);
其中,所述端部密封件(3)具有第二传动部,第二传动部具有沿周向分布的多个与所述传动齿牙(51)啮合的传动齿(31),传动齿(31)与所述传动齿牙(51)传动配合,以使转位活塞(5)的轴向运动转换为所述轴(4)的周向运动;所述轴(4)与所述端部密封件(3)之间还设有单向限位部件,单向限位部件使所述转位活塞(5)在转动时作单向转动。
2.根据权利要求1所述的一种分度头,其特征在于:所述端部密封件(3)沿轴向依次具有法兰连接部和向所述转位活塞(5)方向延伸的延伸段,延伸段构成所述第二传动部,且所述传动齿(31)于延伸段的周侧均匀分布;
所述壳体(1)的一端敞开且形成连接口,连接口与所述法兰连接部密封连接。
3.根据权利要求2所述的一种分度头,其特征在于:每一所述传动齿牙(51)均具有第一传动斜面,每一所述传动齿(31)均具有第二传动斜面,第二传动斜面与第一传动斜面抵压配合。
4.根据权利要求1所述的一种分度头,其特征在于:所述传动齿牙(51)设有16个,相应的,所述传动齿(31)也设有16个,以使所述分度头形成16位分度头。
5.根据权利要求1所述的一种分度头,其特征在于:所述单向限位部件为滚针离合器(6)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种分度头,其特征在于:所述转位活塞(5)背离所述端部密封件(3)的一端设有至少一个锥形的定位销(53),所述安装腔的底部设有与所述定位销(53)对应的且为锥形的定位孔(21),定位孔(21)与定位销(53)抵接配合以在周向上锁定转位活塞(5)。
7.根据权利要求6所述的一种分度头,其特征在于:所述分度头为16位分度头;
当所述安装腔的下端通过气动连接头(7)通入气体时,转位活塞(5)沿轴向向所述端部密封件(3)方向移动,且所述传动齿(31)与所述传动齿牙(51)作传动动作,以使转位活塞(5)沿第一旋转方向旋转19.5°,第一旋转方向为顺时针方向或逆时针方向;当所述安装腔的上端通过气动连接头(7)通入气体时,转位活塞(5)沿轴向远离所述端部密封件(3),并且定位销(53)与定位孔(21)的中心线逐渐重合,在定位销(53)与定位孔(21)的中心线重合后转位活塞(5)沿第一旋转方向旋转3°。
8.根据权利要求1-5任一项所述的一种分度头,其特征在于:所述转位活塞(5)使安装腔分隔出上气腔和下气腔,上气腔和下气腔分别与一所述气动连接头(7)连通;
所述转位活塞(5)的内部形成有沿轴向分布的进气提升舱(54),进气提升舱(54)通过气流通道与下气腔连通。
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