CN202910410U - 多边形轮廓切削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了机械加工领域中一种多边形轮廓切削装置，主要包括凸轮传动机构、振动机构、比例缩放机构、导轨、导轨安装座、安装在振块凹槽内的调心机构、滑枕锁紧机构以及其它一些连接元件。本实用新型具有以下特点：①加工质量稳定可靠，加工高效，对加工设备要求低，操作简单，易于调节；②根据仿形加工思想，设计了凸轮传动机构，通过更换轮廓形状不同的凸轮，能够加工出相应形状的多边形；③设计了调心机构，用以调整刀杆与机床主轴同心；④设计了滑枕锁紧机构，用以将滑枕紧固在振块上；⑤设计了比例缩放机构，以适应一定范围内不同规格的多边形加工；⑥更换不同类型的刀杆、刀片，能够在内、外多边形加工间进行切换。

Description

多边形轮廓切削装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域中一种高效低成本的多边形轮廓切削装置。

背景技术

在机械类产品中带有内或外六边形结构的零部件较为常见。目前我国盲内六边型孔零件的加工，主要有以下四种方式：

一、插床插削，插削相当于立式刨床，其主运动是刀具的上下往复直线运动，对于内六方加工而言其进给运动为间歇回转运动。尽管插削能够保证较高的加工精度，较好的表面质量，然而由于加工效率较低，插削多用于单件小批量生产中。

二、六方钻钻削，在精度、光洁度方面不如插削加工，虽然该加工方式的效率较高，但由于钻削时稳定性差，易使工件表面被刮伤，难以获得好的表面质量，废品率较高，并且钻削过程中排屑不畅，需要操作者及时清理。

三、电火花加工，是一种利用电、热能加工方法，需经常更换工具电极，且火花放电腐蚀金属的过程缓慢，导致其加工成本高，效率极低，无法进行大批量产品的加工。

四、标准件生产厂家件通常采用冷镦、热压等方法来加工内六方，这些方法虽然加工效率高，且产品质量稳定，但是使用范围较为有限，通常仅限于普通碳素结构钢零件内六方的加工，导致合金钢等其它材料内六方零件的加工需要专门定制，从而增加了制造成本，延长了生产周期。

综上所述，研究一种既能保证加工精度又具备较高加工效率，并且成本低廉的六方零件加工装置很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多边形轮廓切削装置，解决目前多边形零部件尤其是内外六边形零部件的各种加工方式不能同时兼顾加工精度、表面质量、加工效率和制造成本的问题。

为了实现上述目标，本实用新型采用的技术方案如下：

多边形轮廓切削装置，包括用于与机床转接固定的基座，外壳，驱动杆，刀杆，以及安装在外壳内部的传动环、导轨安装座、封板、凸轮传动机构、振动机构、比例缩放机构、安装在振动机构内部的调心机构和滑枕锁紧机构；其中，驱动杆固连在外壳前端，传动环与基座同轴转动连接，外壳与传动环、导轨安装座与基座、凸轮传动机构与传动环、刀杆与振动机构均同轴固连，振动机构位于导轨安装座与封板组合形成的矩形腔内，凸轮传动机构与振动机构之间通过比例缩放机构浮动连接。

具体地讲，所述凸轮传动机构包括与传动环同轴固连且带有内型槽的凸轮，与凸轮内型槽滑配安装的凸轮滚针轴承，一端与凸轮滚针轴承固连的凸轮槽销，与凸轮槽销另一端固连的随动摆块，与导轨安装座固连的支撑臂，将随动摆块与支撑臂铰接的摆块连接轴。所述内型槽的轮廓线形状与目标加工件的轮廓形状相同，其轮廓线转角处呈平滑状，相应地，所述凸轮的外轮廓与内型槽的轮廓线形状相似。

所述振动机构包括振块，固定导轨，随动导轨，滑枕，调振滑销；所述滑枕锁紧机构为滑枕锁紧销；其中，振块背部设有T形直槽，滑枕通过滑枕锁紧销固定于该T形直槽内，振块浮动置于导轨安装座与封板组合形成的矩形腔内，固定导轨与导轨安装座固连，随动导轨与振块固连，固定导轨和滑动导轨在振块运动时产生相对滑动，并且在对应的两导轨间还设有用于形成滚动摩擦的钢球和防止钢球脱离的导向条；所述振块上还设有用于安装刀杆的连接孔。

所述比例缩放机构包括调振滑销，滚针轴承，小齿轮，小齿条；其中，滑枕背部设有腰形长槽，调振滑销一端通过滚针轴承与该腰形长槽滑动连接，另一端通过内六角平圆头螺钉固连在随动摆块上，安装于调振滑销上的小齿轮与安装于随动摆块上的小齿条相互啮合。通过旋转小齿轮，可以间接控制振块运动幅度，从而达到改变加工尺寸的目的。

为使本实用新型在切削前能够找正，在振块矩形滑槽内还装有调整刀杆中心的调心机构，它包括与滑枕连接的微调带拨盘螺钉，用于消除振动间隙的下楔座、楔形螺母、导向螺钉和圆形限程块；其中，振块上设有矩形滑槽，下楔座和楔形螺母利用导向螺钉和圆形限程块安装在该矩形滑槽内。

为使切削时凸轮滚针轴承与凸轮内型槽实时地保持接触，所述振块与导轨安装座之间还设有拉力弹簧，用来克服施加在调振滑销和振动机构上的作用力。

为了便于调节、检查、更换、维修内部元件，所述外壳筒壁上设有用于观测和调试的窗口，该窗口上设有外壳封盖，通常外壳封盖不必安装，尤其是在使用过程中。操作者可通过该窗口了解装置内部的构造，检查、维修或更换凸轮及其它元件。

为了避免崩碎切屑进入装置内部，所述外壳前端还层叠设有防尘罩和保护罩。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型构思巧妙，结构精妙、紧凑，操作方便，适合大批量盲内六边形零件的加工。

（2）本实用新型使用转接座与机床床身安装基面固连，依靠机床主轴卡盘旋转驱动刀杆按凸轮型槽轨迹作周期性仿形切削加工。

（3）本实用新型通过比例缩放机构将凸轮的旋转运动转变为振块的往复直线运动，从而带动刀尖按照凸轮型线动作。凸轮槽销沿凸轮型槽每转过一圈，振块与刀尖便完成了一个给定进给量的六边形的轮廓切削。

（4）本实用新型适合在普通车床、转塔车床或者普通铣床等设备上加工内或外六方。仅仅依靠机床主轴自身的动力，使用常用刀具便可进行大批量、不同材质工件的加工，保证了低廉的生产成本。因此，本实用新型特别适合于设备条件受限制的中小型工厂。

（5）本实用新型中用于调整加工范围的比例缩放机构位于凸轮传动机构与振动机构之间，它使两个机构之间构成了浮动安装。

（6）本实用新型通过旋转小齿轮，可以间接控制振块运动幅度，从而达到改变加工尺寸的目的。因此，本实用新型能够完成槽于滑枕上件上利局发布了一个盒形节能够完成一定尺寸范围内多边形零件的加工。

（7）本实用新型通过更换轮廓形状不同凸轮，能够加工出相应形状的多边形零件。此外，更换适当的刀杆，还能快速实现内、外多边形轮廓加工的切换。

（8）本实用新型操作简便，特别适于加工拉刀和推刀所不能加工的盲孔以及插刀所不能加工的小六方孔。

综上所述，对比现有其他加工方式，本实用新型具有加工质量稳定可靠，加工高效，对加工设备要求低，操作简单，易于调节整等优点，特别适用于零件批量大，设备条件受限制的中小型工厂，具有广阔的应用范围及前景。

附图说明

图1为本实用新型的外观轴测图。

图2为本实用新型未显示封板和外壳结构的主视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为图2的B-B剖视图。

图5为图4的C-C剖视图。

图6为图3的D-D剖视图。

图7为图2的H向工件加工示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1—基座，2—传动环，3—外壳，4—深沟球轴承，5—凸轮，6—导轨安装座，7—随动导轨，8—驱动杆，9—固定导轨，10—拉力弹簧，11—随动摆块，12—凸轮槽销，13—凸轮滚针轴承，14—外壳封盖，15—调振滑销，16—滑枕，17—微调带拨盘螺钉，18—滑枕锁紧销，19—振块，20—防尘罩，21—保护罩，22—大衬套，23—封板，24—摆块连接轴，25—支撑臂，26—导向条，27—钢球，28—圆形限程块，29—导向螺钉，30—楔形螺母，31—下楔座，32—小齿轮，33—小齿条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1～图7所示，该多边形轮廓切削装置主要用于内六方零件的加工。本装置可由车床卡盘或者其它机床附件驱动，它主要包括凸轮传动机构、振动机构、比例缩放机构、安装在振块凹槽内的调心机构、滑枕锁紧机构以及其它一些连接元件。如：用于与机床转接固定的基座1，外壳3，驱动杆8，以及安装在外壳内部的传动环2、导轨安装座6和封板23。其中，驱动杆8固连在外壳3前端；传动环2与基座1通过深沟球轴承4同轴转动连接；外壳3与传动环2、导轨安装座6与基座1、凸轮传动机构与传动环2、刀杆与振动机构均同轴固连；振动机构位于导轨安装座6与封板23组合形成的矩形腔内；凸轮传动机构与振动机构间依靠比例缩放机构实现浮动连接。

凸轮传动机构包括了与传动环2固连且带有内型槽的凸轮5，与导轨安装座6固连的支撑臂25，通过摆块连接轴24与支撑臂25铰接的随动摆块11，固连在随动摆块11内的凸轮槽销12以及与凸轮内型槽滑配安装并与凸轮槽销固连的凸轮滚针轴承13。

振动机构包括了振块19，固定导轨9，随动导轨7，滑枕16，调振滑销15；滑枕锁紧机构为滑枕锁紧销18；其中，滑枕通过滑枕锁紧销紧固在振块T形直槽内，振块19浮动置于导轨安装座6与封板23组合形成的矩形腔内，两者之间的浮动装配关系依靠固定导轨9，随动导轨7以及两导轨间用于形成滚动摩擦的钢球27和防止钢球脱离的导向条26来实现。振块的前端中心设有安装孔，刀杆通过大衬套22紧固于该安装孔内。

用于调整加工范围的比例缩放机构包括了调振滑销15，滚针轴承，小齿轮32，小齿条33。其中，调振滑销15一端通过滚针轴承与滑枕16的腰形长槽滑动连接，另一端通过内六角平圆头螺钉固连在随动摆块11上。

在振动矩形滑槽内还设有调整刀杆中心的调心机构，它包括与滑枕16连接的微调带拨盘螺钉17，下楔座31、楔形螺母30、导向螺钉29和圆形限程块28；其中，下楔座31和楔形螺母30利用导向螺钉29和圆形限程块28安装在振块19矩形滑槽内，用于消除振动间隙。

为使切削时凸轮滚针轴承13与凸轮内型槽实时地保持接触，本装置安装了一根拉力弹簧10用来克服施加在调振滑销15和振动机构上的作用力。

外壳筒壁上设有用于调试和观察的窗口，其上设有外壳封盖14。通常外壳封盖不必安装，尤其是在使用过程中。操作者可通过该窗口了解装置内部的构造，检查、维修或更换凸轮及其它元件。为了避免崩碎切屑进入装置内部，所述外壳前端还层叠设有防尘罩20和保护罩21。

下面以内六方的加工为例，对本实用新型的使用方法进行说明：

首先，选配合适的刀杆及凸轮并组装合格；通过转接座将本装置与车床床身安装基面固连。

然后，旋转调心机构上的微调带拨盘螺钉至刀杆中心与工件预制的底孔同心（百分表指示），紧固刀杆并复验跳动。在工件孔壁上对刀并记录此时调振滑销在刻度尺上的数值，根据加工尺寸调整好进给增量，启动车床进行加工即可。此时，卡盘旋转带动驱动杆、外壳、传动环和凸轮旋转，通过调振滑销及装于其上的滚针轴承将回转运动转变为振块的往复直线运动，从而带动刀杆按凸轮型槽轨迹作周期性仿形切削加工。凸轮滚针轴承在凸轮内型槽内每转过一圈，刀杆便完成给定进给量内六方的轮廓切削。

本实用新型设计了比例缩放机构，以适应一定尺寸范围内多边形的加工；通过更换不同轮廓型线的凸轮，能够加工出相应轮廓形状的多边形零件；更换适当的刀杆，还能快速实现内、外多形轮廓加工的切换。

本实用新型具有加工质量稳定可靠，加工高效，对加工设备要求低（普通卧式车床、转塔车床、普通铣床均可），操作简单，易于调节整等优点，特别适用于零件批量大，设备条件受限制的中小型工厂，具有广阔的应用范围及前景。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。

Claims (7)

1.多边形轮廓切削装置，其特征在于，包括用于与机床转接固定的基座（1），外壳（3），驱动杆（8），刀杆，以及安装在外壳（3）内部的传动环（2）、导轨安装座（6）、封板（23）、凸轮传动机构、振动机构、比例缩放机构、安装在振动机构内部的调心机构和滑枕锁紧机构；其中，驱动杆（8）固连在外壳（3）前端，传动环（2）与基座（1）同轴转动连接，外壳（3）与传动环（2）、导轨安装座（6）与基座（1）、凸轮传动机构与传动环（2）、刀杆与振动机构均同轴固连，振动机构位于导轨安装座（6）与封板（23）组合形成的矩形腔内，凸轮传动机构与振动机构之间通过比例缩放机构浮动连接。

2.根据权利要求1所述的多边形轮廓切削装置，其特征在于，所述凸轮传动机构包括与传动环（2）同轴固连且带有内型槽的凸轮（5），与凸轮（5）内型槽滑配安装的凸轮滚针轴承（13），一端与凸轮滚针轴承（13）固连的凸轮槽销（12），与凸轮槽销（12）另一端固连的随动摆块（11），与导轨安装座（6）固连的支撑臂（25），将随动摆块（11）与支撑臂（25）铰接的摆块连接轴（24）。

3.根据权利要求2所述的多边形轮廓切削装置，其特征在于，所述振动机构包括振块（19），固定导轨（9），随动导轨（7），滑枕（16），调振滑销（15）；所述滑枕锁紧机构为滑枕锁紧销（18）；其中，振块（19）背部设有T形直槽，滑枕（16）通过滑枕锁紧销（18）固定于该T形直槽内，振块（19）浮动置于导轨安装座（6）与封板（23）组合形成的矩形腔内，固定导轨（9）与导轨安装座（6）固连，随动导轨（7）与振块（19）固连，并且在对应的两导轨间还设有用于形成滚动摩擦的钢球（27）和防止钢球（27）脱离的导向条（26）；所述振块（19）上还设有用于安装刀杆的连接孔。

4.根据权利要求3所述的多边形轮廓切削装置，其特征在于，所述比例缩放机构包括调振滑销（15），滚针轴承，小齿轮（32），小齿条（33）；其中，滑枕（16）背部设有腰形长槽，调振滑销（15）一端通过滚针轴承与该腰形长槽滑动连接，另一端通过内六角平圆头螺钉固连在随动摆块（11）上，安装于调振滑销（15）上的小齿轮（32）与安装于随动摆块（11）上的小齿条（33）相互啮合。

5.根据权利要求4所述的多边形轮廓切削装置，其特征在于，所述调心机构包括与滑枕（16）连接的微调带拨盘螺钉（17），用于消除振动间隙的下楔座（31）、楔形螺母（30）、导向螺钉（29）和圆形限程块（28）；其中，振块（19）上设有矩形滑槽，下楔座（31）和楔形螺母（30）利用导向螺钉（29）和圆形限程块（28）安装在该矩形滑槽内。

6.根据权利要求3～5任意一项所述的多边形轮廓切削装置，其特征在于，所述振块（19）与导轨安装座（6）之间还设有拉力弹簧（10）。

7.根据权利要求6所述的多边形轮廓切削装置，其特征在于，所述外壳（3）筒壁上设有用于观测和调试的窗口，该窗口上设有外壳封盖（14）。

Images