CN117900534A - 中空轴类零件平衡中心基准加工机床 - Google Patents

Abstract

本申请提供中空轴类零件平衡中心基准加工机床，包括设于床身上的用于对待加工轴镗孔的动力刀头组件、用于夹持待加工轴的左右夹持机构，以及驱动所述左右夹持机构在所述床身上进行三维方向的活动的调节组，使用时，所述调节组根据待加工轴的质量回转中心线方向，调整驱动所述左右夹持机构以使所述待加工轴的质量回转中心线与所述动力刀头组件上的动力刀头组件处于同一轴线，以实现平衡待加工轴类零件的中心孔基准，使得待加工轴便于加工，并且调节组以及左右夹持机构相互配合调节待加工轴的结构简单，可在三维方向的活动调节所述待加工轴类零件，实现加工得到的轴类零件有长期稳定性。

Description

中空轴类零件平衡中心基准加工机床

技术领域

本申请涉及中空轴类零件基准加工机床技术领域，具体涉及中空轴类零件平衡中心基准加工机床。

背景技术

高速旋转的中空轴类零件是机械系统中常用的结构形式。

现有的中空轴类零件中心加工机床，为了使得加工轴类零件的质量回转中心线与其加工安装槽的中心线一致，采用去重平衡工艺在结构上设计可去除或添加质量的平衡截面，通过平衡测量和质量增减实现转子平衡。

平衡面的设计不可避免地影响到轴类零件的实用功能，使轴类零件无法做到最简设计，虽然去重平衡工艺设计可以保证轴类零件的平衡及运行，但会影响轴类零件可靠性及长期稳定性；

并且如果不使用去重平衡工艺对轴类进行预处理，加工机床就要根据不同的轴类抓取件，以确保待加工的轴位置与镗孔用的加工刀头处于同一轴线，增加了加工机床增加结构设计复杂性。

发明内容

本申请为了现有技术中的加工轴类零件过程中实现平衡需要繁琐的结构、影响制造的轴类零件长期稳定性的技术问题，提供一种结构简单，对轴类零件长期稳定性无影响的中空轴类零件平衡中心基准加工机床。

一种中空轴类零件平衡中心基准加工机床，包括床身，所述床身上沿所述床身纵向两端设有用于镗孔的动力刀头组件，所述动力刀头组件上设有加工刀头，所述床身上滑动设有左右夹持机构，所述左右夹持机构之间设有加工位，所述加工位用于供待加工轴安装；所述床身上还设有用于驱动所述左右夹持机构在所述床身上移动的调节组，所述调节组用于驱动所述左右夹持机构在所述床身上进行三维方向的活动，以使所述加工位上的所述待加工轴的质量回转中心线与所述动力刀头组件处于同一轴线。

如上述中空轴类零件平衡中心基准加工机床，所述床身上还包括用于取放、径向调节以及夹紧所述待加工轴的回转机械手。

如上述中空轴类零件平衡中心基准加工机床，所述动力刀头组件设于所述回转机械手的两侧。

如上述中空轴类零件平衡中心基准加工机床，所述左右夹持机构包括夹紧油缸，所述夹紧油缸包括定位支撑块以及浮动夹头，所述浮动夹头相对所述定位支撑块浮动以适应所述待加工轴的径向尺寸。

如上述中空轴类零件平衡中心基准加工机床，所述定位支撑块上包括安装槽，所述安装槽为V型槽，所述安装槽与所述待加工轴至少存在2个接触点，所述浮动夹头、所述定位支撑块共同固定所述待加工轴；所述浮动夹头对应设置在所述V型槽最低点的上方。

如上述中空轴类零件平衡中心基准加工机床，所述左右夹持机构还包括转动轴，所述浮动夹头通过所述转动轴转动设于所述定位支撑块上。

如上述中空轴类零件平衡中心基准加工机床，所述调节组包括纵向设于所述床身上的纵向滑动组；所述纵向滑动组上设有横向滑动组，所述横向滑动组上设有竖直滑动组，所述左右夹持机构设置在所述竖直滑动组上；

使用时，所述纵向滑动组、横向滑动组以及竖直滑动组中一个或多个移动，以驱动所述左右夹持机构在所述床身上进行三维方向的活动。

如上述中空轴类零件平衡中心基准加工机床，所述床身上还包括纵向刀头滑动组，所述动力刀头组件设于所述纵向刀头滑动组上；

使用时，位于所述床身纵向两端的所述动力刀头组件在所述纵向刀头滑动组的驱动下朝所述待加工轴靠近，直至所述加工刀头与所述待加工轴相接触，对所述待加工轴镗孔；镗孔完毕后，所述动力刀头组件在所述纵向刀头滑动组的驱动下远离所述待加工轴。

如上述中空轴类零件平衡中心基准加工机床，所述纵向滑动组包括纵向滑轨、滑动设于所述纵向滑轨上的第一纵向滑动块以及第二纵向滑动块，所述第一纵向滑动块上设有第一横向滑动组，所述第一横向滑动组上设有第一竖直滑动组；

所述第二纵向滑动块上设有第二横向滑动组，所述第二横向滑动组上设有第二竖直滑动组；

所述左右夹持机构包括左夹持机构以及右夹持机构；

所述左夹持机构设于所述第一竖直滑动组上，所述右夹持机构设于所述第二竖直滑动组上；

所述第一纵向滑动块以及所述第二纵向滑动块在所述纵向滑轨上滑动，以根据所述待加工轴的长度调节所述左夹持机构以及所述右夹持机构之间的间距。

如上述中空轴类零件平衡中心基准加工机床，所述动力刀头组件还包括刀头旋转驱动件以及刀头伸缩推进件；所述刀头旋转驱动件用于带动所述加工刀头转动，所述刀头伸缩推进件包括一端连接所述加工刀头，另一端与所述刀头伸缩推进件相连接的刀头改向斜杆，所述刀头改向斜杆内设有通槽，所述刀头伸缩推进件的一端伸入至所述通槽内并可相对通槽活动，以使所述刀头伸缩推进件沿所述待加工轴的质量回转中心线轴向运动时，令所述刀头改向斜杆沿其倾斜方向移动，使得所述加工刀头以所述刀头旋转驱动件的旋转轴进行圆周方向的旋转的同时，进行沿旋转轴轴向方向移动以及沿旋转轴径向方向移动。

与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

本申请提供中空轴类零件平衡中心基准加工机床，包括设于床身上的用于对待加工轴镗孔的动力刀头组件、用于夹持待加工轴的左右夹持机构，以及驱动所述左右夹持机构在所述床身上进行三维方向的活动的调节组，使用时，所述调节组根据待加工轴的质量回转中心线方向，调整驱动所述左右夹持机构进行精度调整以使所述待加工轴的质量回转中心线与所述动力刀头组件上的动力刀头组件处于同一轴线，以实现平衡待加工轴类零件的中心孔基准，使得待加工轴便于加工，并且调节组以及左右夹持机构相互配合调节待加工轴的结构简单，可实现高精度定位质量回转中心线，在三维方向的活动调节所述待加工轴类零件，具加工得到的轴类零件有长期稳定性。。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本申请一种中空轴类零件平衡中心基准加工机床的立体示意图之一。

图2是图1中A的局部放大图。

图3是本申请一种中空轴类零件平衡中心基准加工机床的立体示意图之二。

图4是图3中B的局部放大图。

图5是图3中C的局部放大图。

图6是本申请一种中空轴类零件平衡中心基准加工机床的正视图。

图7是本申请中调节组、左右夹持机构的正视图。

图8是本申请中调节组、左右夹持机构的侧视图。

图9是本申请中动力刀头组件的剖视图。

图10是本申请中加工刀头与待加工轴的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-2所示，一种中空轴类零件平衡中心基准加工机床，包括床身1，所述床身1上沿所述床身1纵向两端设有用于镗孔的动力刀头组件2，所述动力刀头组件2上设有加工刀头21，所述床身1上滑动设有左右夹持机构3，所述左右夹持机构3之间设有加工位31，所述加工位31用于供待加工轴32安装；所述床身1上还设有用于驱动所述左右夹持机构3在所述床身1上移动的调节组4，所述调节组4用于驱动所述左右夹持机构3在所述床身1上进行三维方向的活动，以使所述加工位31上的质量回转中心线所述待加工轴32与所述动力刀头组件2处于同一轴线。

使用时，所述调节组根据待加工轴的质量回转中心线方向，调整驱动所述左右夹持机构进行位置调整以使所述待加工轴的质量回转中心线与所述动力刀头组件上的动力刀头组件处于同一轴线，以实现平衡待加工轴类零件的中心孔基准，使得待加工轴便于加工，并且调节组以及左右夹持机构相互配合调节待加工轴的结构简单，可实现高精度定位质量回转中心线，在三维方向的活动调节所述待加工轴类零件，具有长期稳定性。

进一步地，所述床身1上还包括用于取放、径向调节以及夹紧所述待加工轴32的回转机械手5。所述回转机械手5用于进一步加强待加工轴32安装在所述加工位31上的稳定性，具体地，所述回转机械手5固定设置在所述床身1上，其用于辅助所述左右夹持机构3调整待加工轴，并且用于对所述待加工轴32取放，将所述待加工轴32放置在所述加工位上或将所述待加工轴32从加工位上取出。

具体地，所述动力刀头组件2设于所述回转机械手5的两侧。使用时，回转机械手5夹持住所述待加工轴32中部位置，所述左右夹持机构3分别夹持所述待加工轴32的两端，稳定地调整待加工轴32的方向，避免调节过程中所述加工轴32从所述加工位31上脱落。

如图8所示，进一步地，所述左右夹持机构3包括夹紧油缸33，所述夹紧油缸33包括定位支撑块331以及浮动夹头332，所述浮动夹头332相对所述定位支撑块331浮动以适应所述待加工轴32的径向尺寸。

具体地，所述定位支撑块331上包括安装槽3311，所述安装槽3311为V型槽，所述安装槽3311与所述待加工轴32至少存在2个接触点，所述浮动夹头332、所述定位支撑块331共同固定所述待加工轴32；所述浮动夹头332对应设置在所述V型槽最低点的上方，提升夹持待加工轴32的稳定性。

具体地，所述左右夹持机构3还包括转动轴333，所述浮动夹头332通过所述转动轴333转动设于所述定位支撑块331上。

进一步地，所述调节组4包括纵向设于所述床身1上的纵向滑动组41；所述纵向滑动组41上设有横向滑动组42，所述横向滑动组42上设有竖直滑动组43，所述左右夹持机构3设置在所述竖直滑动组43上；

使用时，所述纵向滑动组41、横向滑动组42以及竖直滑动组43中一个或多个移动，以驱动所述左右夹持机构3在所述床身1上进行三维方向的活动，以对所述待加工轴进行调节，使所述待加工轴的质量回转中心线与所述加工刀头处于同一轴线上，为加工刀头对所述待加工轴加工做准备。

进一步地，所述床身1上还包括纵向刀头滑动组6，所述动力刀头组件2设于所述纵向刀头滑动组6上；

使用时，位于所述床身1纵向两端的所述动力刀头组件2在所述纵向刀头滑动组6的驱动下朝所述待加工轴32靠近，直至所述加工刀头21与所述待加工轴32相接触，对所述待加工轴32镗孔；镗孔完毕后，所述动力刀头组件2在所述纵向刀头滑动组6的驱动下远离所述待加工轴32。

如图3所示，具体地，所述纵向滑动组41包括纵向滑轨411、滑动设于所述纵向滑轨411上的第一纵向滑动块412以及第二纵向滑动块413，所述第一纵向滑动块412上设有第一横向滑动组421，所述第一横向滑动组421上设有第一竖直滑动组431；

如图5所示，所述第二纵向滑动块413上设有第二横向滑动组422，所述第二横向滑动组422上设有第二竖直滑动组432；

所述左右夹持机构3包括左夹持机构34以及右夹持机构35；

如图7所示，所述左夹持机构34设于所述第一竖直滑动组431上，所述右夹持机构35设于所述第二竖直滑动组432上；

所述第一纵向滑动块412以及所述第二纵向滑动块413在所述纵向滑轨411上滑动，以根据所述待加工轴32的长度调节所述左夹持机构34以及所述右夹持机构35之间的间距。

如图6所示，具体地，所述动力刀头组件2上设有第一驱动件75，所述第一驱动件75用于驱动所述动力刀头组件2对所述待加工轴加工；

所述纵向刀头滑动组6上设有第二驱动件76，所述第二驱动件76用于驱动所述动力刀头组件2在所述纵向刀头滑动组6上移动；

所述第一横向滑动组421上设有第一横向驱动件71，所述第一横向驱动件71用于驱动所述第一竖直滑动组431以及左夹持机构34移动；所述第二横向滑动组422上设有第二横向驱动件72，所述第二横向驱动件72用于驱动所述第二竖直滑动组432以及右夹持机构35移动；

所述第一竖直滑动组431上设有第一竖直驱动件73，所述第一竖直驱动件73用于驱动所述左夹持机构34竖直移动；所述第二竖直滑动组432上设有第二竖直驱动件74，所述第二竖直驱动件74用于驱动所述右夹持机构35竖直移动；

还包括纵向驱动件77，所述第一纵向滑动块412与所述第二纵向滑动块413之间的间距通过所述纵向驱动件77调节。

如图4所示，具体地，所述纵向滑轨411上设有定位齿4111，所述第一纵向滑动块412以及所述第二纵向滑动块413上设有与所述定位齿4111相啮合的定位轮4121，所述定位轮4121与所述定位齿4111相啮合，以固定所述第一纵向滑动块412、所述第二纵向滑动块413与所述纵向滑轨411的相对位置。

如图9所示，所述动力刀头组件2还包括刀头旋转驱动件23以及刀头伸缩推进件25；所述刀头旋转驱动件23用于带动所述加工刀头21转动，所述刀头伸缩推进件25包括一端连接所述加工刀头21，另一端与所述刀头伸缩推进件25相连接的刀头改向斜杆24，所述刀头改向斜杆24内设有通槽241，所述刀头伸缩推进件25的一端伸入至所述通槽241内并可相对通槽241活动，以使所述刀头伸缩推进件25沿所述待加工轴32的质量回转中心线轴向运动时，令所述刀头改向斜杆24沿其倾斜方向移动，使得所述加工刀头21以所述刀头旋转驱动件23的旋转轴进行圆周方向的旋转的同时，进行沿旋转轴轴向方向移动以及沿旋转轴径向方向移动。，以对所述待加工轴32钻出如图10中的所示的台状孔326。

更具体的，所述床身1上设有动平衡检测装置，所述动平衡检测装置用于检测待加工轴32的质量、计算出所述待加工轴32的质量回转中心线，将计算的信号传递到调节组4上后，使得所述驱动所述左右夹持机构3在所述床身1上进行三维方向的活动，以使所述加工位31上的所述待加工轴32的质量回转中心线与所述动力刀头组件2处于同一轴线。

本机床的工作原理如下：

S1、将待加工轴32进行动平衡检测，测出所述待加工轴32的质量回转中心线；

S2、所述回转机械手5夹持住所述待加工轴32，将所述待加工轴32放在所述加工位31上；

S3、于此同时，调节组4驱动所述左右夹持机构3夹持住所述待加工轴32的两端，进行精确调整，整以使所述加工位31上的所述待加工轴32的质量回转中心线与所述动力刀头组件2处于同一轴线；

S4、随后位于所述床身1纵向两端的所述动力刀头组件2在所述纵向刀头滑动组6的驱动下朝所述待加工轴32靠近，直至所述加工刀头21与所述待加工轴32相接触，所述加工刀头21对所述待加工轴32镗孔；镗孔完毕后，所述动力刀头组件2在所述纵向刀头滑动组6的驱动下远离所述待加工轴32，即完成对加工轴的镗孔，形成台状孔326；

S5、对所述待加工轴32完成镗孔后，所述调节组4驱动所述左右夹持机构3松开所述待加工轴32；

S6、所述回转机械手5夹持住所述待加工轴32，将所述待加工轴32从所述加工位31上取出。

如上所述是结合具体内容提供的一种实施方式，并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法、结构等近似、雷同，或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.中空轴类零件平衡中心基准加工机床，其特征在于：包括床身（1），所述床身（1）上沿所述床身（1）纵向两端设有用于镗孔的动力刀头组件（2），所述动力刀头组件（2）上设有加工刀头（21），所述床身（1）上滑动设有左右夹持机构（3），所述左右夹持机构（3）之间设有加工位（31），所述加工位（31）用于供待加工轴（32）安装；所述床身（1）上还设有用于驱动所述左右夹持机构（3）在所述床身（1）上移动的调节组（4），所述调节组（4）用于驱动所述左右夹持机构（3）在所述床身（1）上进行三维方向的活动，以使所述加工位（31）上的所述待加工轴（32）的质量回转中心线与所述动力刀头组件（2）处于同一轴线。

2.根据权利要求1所述的中空轴类零件平衡中心基准加工机床，其特征在于：所述床身（1）上还包括用于取放、径向调节以及夹紧所述待加工轴（32）的回转机械手（5）。

3.根据权利要求2所述的中空轴类零件平衡中心基准加工机床，其特征在于：所述动力刀头组件（2）设于所述回转机械手（5）的两侧。

4.根据权利要求1所述的中空轴类零件平衡中心基准加工机床，其特征在于：所述左右夹持机构（3）包括夹紧油缸（33），所述夹紧油缸（33）包括定位支撑块（331）以及浮动夹头（332），所述浮动夹头（332）相对所述定位支撑块（331）浮动以适应所述待加工轴（32）的径向尺寸。

5.根据权利要求4所述的中空轴类零件平衡中心基准加工机床，其特征在于：所述定位支撑块（331）上包括安装槽（3311），所述安装槽（3311）为V型槽，所述安装槽（3311）与所述待加工轴（32）至少存在2个接触点，所述浮动夹头（332）、所述定位支撑块（331）共同固定所述待加工轴（32）；所述浮动夹头（332）对应设置在所述V型槽最低点的上方。

6.根据权利要求4所述的中空轴类零件平衡中心基准加工机床，其特征在于：所述左右夹持机构（3）还包括转动轴（333），所述浮动夹头（332）通过所述转动轴（333）转动设于所述定位支撑块（331）上。

7.根据权利要求1所述的中空轴类零件平衡中心基准加工机床，其特征在于：所述调节组（4）包括纵向设于所述床身（1）上的纵向滑动组（41）；所述纵向滑动组（41）上设有横向滑动组（42），所述横向滑动组（42）上设有竖直滑动组（43），所述左右夹持机构（3）设置在所述竖直滑动组（43）上；

使用时，所述纵向滑动组（41）、横向滑动组（42）以及竖直滑动组（43）中一个或多个移动，以驱动所述左右夹持机构（3）在所述床身（1）上进行三维方向的活动。

8.根据权利要求1所述的中空轴类零件平衡中心基准加工机床，其特征在于：所述床身（1）上还包括纵向刀头滑动组（6），所述动力刀头组件（2）设于所述纵向刀头滑动组（6）上；

使用时，位于所述床身（1）纵向两端的所述动力刀头组件（2）在所述纵向刀头滑动组（6）的驱动下朝所述待加工轴（32）靠近，直至所述加工刀头（21）与所述待加工轴（32）相接触，对所述待加工轴（32）镗孔；镗孔完毕后，所述动力刀头组件（2）在所述纵向刀头滑动组（6）的驱动下远离所述待加工轴（32）。

9.根据权利要求7所述的中空轴类零件平衡中心基准加工机床，其特征在于：所述纵向滑动组（41）包括纵向滑轨（411）、滑动设于所述纵向滑轨（411）上的第一纵向滑动块（412）以及第二纵向滑动块（413），所述第一纵向滑动块（412）上设有第一横向滑动组（421），所述第一横向滑动组（421）上设有第一竖直滑动组（431）；

所述第二纵向滑动块（413）上设有第二横向滑动组（422），所述第二横向滑动组（422）上设有第二竖直滑动组（432）；

所述左右夹持机构（3）包括左夹持机构（34）以及右夹持机构（35）；

所述左夹持机构（34）设于所述第一竖直滑动组（431）上，所述右夹持机构（35）设于所述第二竖直滑动组（432）上；

所述第一纵向滑动块（412）以及所述第二纵向滑动块（413）在所述纵向滑轨（411）上滑动，以根据所述待加工轴（32）的长度调节所述左夹持机构（34）以及所述右夹持机构（35）之间的间距。

10.权利要求1所述的中空轴类零件平衡中心基准加工机床，其特征在于：所述动力刀头组件（2）还包括刀头旋转驱动件（23）以及刀头伸缩推进件（25）；所述刀头旋转驱动件（23）用于带动所述加工刀头（21）转动，所述刀头伸缩推进件（25）包括一端连接所述加工刀头（21），另一端与所述刀头伸缩推进件（25）相连接的刀头改向斜杆（24），所述刀头改向斜杆（24）内设有通槽（241），所述刀头伸缩推进件（25）的一端伸入至所述通槽（241）内并可相对通槽（241）活动，以使所述刀头伸缩推进件（25）沿所述待加工轴（32）的质量回转中心线轴向运动时，令所述刀头改向斜杆（24）沿其倾斜方向移动，使得所述加工刀头（21）以所述刀头旋转驱动件（23）的旋转轴进行圆周方向的旋转的同时，进行沿旋转轴轴向方向移动以及沿旋转轴径向方向移动。