CN213225059U - 十字轴加工专机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种十字轴加工专机，属于机床技术领域。它解决了现有的机床在加工十字轴时需要多次装夹才能够完成四个轴颈的钻中心孔、车外圆和车端面加工，导致十字轴加工质量不高等问题。本十字轴加工专机，包括床身、主轴箱、拖板组件和尾座，主轴箱固定在床身上，主轴箱内设置有可转动的主轴，拖板组件和尾座分开设置且能够在床身上独立移动，拖板组件上固定有刀座，主轴上固定连接有用于装夹十字轴的旋转分度夹头，刀座上固定连接有与旋转分度夹头对应设置的车刀，尾座上固定连接有与旋转分度夹头对应设置的钻头。本十字轴加工专机只需一次装夹就能够完成十字轴加工，避免了多次装夹对加工精度的影响，提高了十字轴的加工质量。

Description

十字轴加工专机

技术领域

本实用新型属于机床技术领域，涉及一种十字轴加工专机。

背景技术

万向节即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置。十字轴万向节是万向节中的一种，包括万向节叉、十字轴、滚针和轴套等，十字轴上具有四个轴颈，每个轴颈均需要进行钻中心孔、车端面和车外圆工艺，钻中心孔就是在轴颈的端面上钻出中心孔，车端面就是车削轴颈的端面，车外圆就是车削轴颈的外周面。

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床，普通的车床包括床身、主轴箱、拖板组件、刀座、刀具、夹具和尾座等。夹具连接在主轴箱的主轴上用于夹持工件，主轴转动带动工件旋转。尾座上设置有顶尖，顶尖顶在工件上与夹具共同作用对工件进行定位夹紧。拖板组件包括设置在床身上的大拖板以及设置在大拖板上的小拖板，刀座固定在小拖板上，刀具固定在刀座上，拖板组件带动刀具对工件进行切削。刀具对工件进行切削时会产生切削热，使刀具和工件的温度升高，当切削热不能快速扩散时，将导致刀具和工件的温度过高，从而会影响工件的切削质量，因此在车床上一般还会设置冷却系统。

普通车床用于加工十字轴时，一方面只能进行车削加工，无法在车床上完成钻中心孔，需要在其他钻床上重新装夹定位进行中心孔加工，从而无法保证中心孔与外圆以及中心孔与端面之间的位置度要求，影响十字轴的加工质量，另一方面在车削加工过程中需要进行四次装夹定位，十字轴同轴度和垂直度的加工误差变大，从而影响十字轴的加工质量。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种十字轴加工专机，解决了现有的机床在加工十字轴时需要多次装夹才能够完成四个轴颈的钻中心孔、车外圆和车端面加工，导致十字轴加工质量不高的技术问题。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

十字轴加工专机，包括床身、主轴箱、拖板组件和尾座，所述主轴箱固定在床身上，所述主轴箱内设置有可转动的主轴，所述拖板组件和尾座分开设置且能够在床身上独立移动，所述拖板组件上固定有刀座，其特征在于，所述主轴上固定连接有用于装夹十字轴的旋转分度夹头，所述刀座上固定连接有与旋转分度夹头对应设置的车刀，所述尾座上固定连接有与旋转分度夹头对应设置的钻头。

加工时，将十字轴安装固定在旋转分度夹头上，主轴箱上的主轴转动从而通过旋转分度夹头带动工件转动，然后尾座和拖板组件移动使钻头和车刀靠近十字轴上的第一个轴颈，尾座上的钻头对十字轴上的第一个轴颈进行钻中心孔，车座上的车刀对十字轴上的第一个轴颈进行车外圆和车端面加工，十字轴上的第一个轴颈完成加工后，尾座和拖板组件移动复位；接着旋转分度夹头带动十字轴转动90°，钻头和车刀对十字轴上的第二个轴颈进行加工，加工依次进行，直到十字轴上的四个轴颈均完成加工，将十字轴取下旋转分度夹头，然后装夹下一个十字轴进行加工。本十字轴加工专机只需一次装夹就能够完成十字轴四个轴颈的钻中心孔、车外圆和车端面加工，避免了多次装夹对加工精度的影响，提高了十字轴的加工质量。同时一次装夹完成十字轴加工比多次装夹完成加工可以节约多次装夹操作产生的时间，从而能够大大提高加工效率。

在上述的十字轴加工专机中，所述床身的上表面上沿着主轴的轴向设置有直线导轨，所述尾座安装在直线导轨上，所述尾座上连接有能够驱动尾座沿直线导轨滑动的驱动件，所述钻头固定连接在尾座朝向主轴箱的一端上，且钻头与主轴同轴设置。

钻中心孔时，主轴转动带动十字轴转动，然后驱动件驱动尾座向主轴靠近，钻头抵靠在十字轴轴颈的端面上并钻出中心孔，钻中心孔完成后驱动件驱动尾座远离主轴复位。直线导轨具有导向作用，使尾座的移动方向准确稳定，钻头与主轴同轴保证了中心孔位置的准确性，从而有利于保证十字轴的加工质量。

在上述的十字轴加工专机中，所述车刀包括刀柄和刀片，所述刀柄包括一体固定的主柄部和副柄部，所述副柄部倾斜设置在主柄部的一端上，所述刀片固定在副柄部上，所述刀座朝向主轴箱的一面上设置有安装槽，所述主柄部嵌入并固定在安装槽中，所述副柄部朝向旋转分度夹头并伸出安装槽。副柄部的设置能够避免刀座与旋转分度夹头之间的干涉问题，使车削顺利进行。

在上述的十字轴加工专机中，所述拖板组件包括滑鞍和拖板，所述滑鞍设置在床身上并能够沿主轴的轴向移动，所述拖板设置在滑鞍上并能够沿垂直于主轴的方向移动，所述刀座固定连接在拖板上，所述刀座上固定连接有喷淋管，所述喷淋管的出口对着车刀的刀刃设置。

通过滑鞍的移动能够带动刀座沿主轴的轴向移动，从而实现车外圆，通过拖板的移动能够带动刀座沿主轴的径向移动，从而实现车端面。喷淋管通冷却液，喷淋管的出口对着车刀的刀刃，在车削时冷却液能够对十字轴和车刀的切削处进行冷却，从而避免切削热对十字轴和车刀产生影响，保证十字轴的加工质量。喷淋管固定在刀座上能够随刀座一起移动，保证了冷却液能够对准车削处进行实时喷淋，有利于保证冷却效果。

在上述的十字轴加工专机中，所述拖板中设置有进液通道，所述刀座中设置有与进液通道的出口连通的通液通道，所述通液通道的出口处固定有管接头，所述管接头与喷淋管连接，所述进液通道的进口位于拖板远离刀座的一端上，所述进液通道的进口处固定有进液管。

冷却液通过进液管进入到拖板的进液通道内，然后通过通液通道和管接头后从喷淋管喷出。通液通道隐藏在刀座中，进液通道隐藏在拖板中，且进液通道的进口位于拖板远离刀座的一端上，能够减少进液管被切屑割破的可能性，有利于保证冷却液的正常输送，从而有利于保证加工过程中的冷却效果。

在上述的十字轴加工专机中，所述滑鞍具有倾斜设置的倾斜座，所述拖板安装在倾斜座上。这样设置可以减少机床的占地面积，方便机床在厂房中的布局。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

主轴上固定连接旋转分度夹头，拖板组件的刀座上固定连接车刀，尾座上固定连接钻头，使本十字轴加工专机能够在一次装夹后完成四个轴颈的钻中心孔、车端面和车外圆，避免多次装夹导致的加工误差，提高了十字轴的加工质量。尾座在直线导轨上滑动，且钻头与主轴同轴设置，保证了中心孔的加工质量。喷淋管固定在刀座上，喷淋管的出口对着车刀的刀刃，保证了冷却效果。

附图说明

图1是本十字轴加工专机安装防护板时的立体图；

图2是本十字轴加工专机隐藏防护板后的立体图；

图3是本十字轴加工专机中拖板和刀座处的立体图；

图4是本十字轴加工专机中拖板和刀座处的剖视图。

图中，1、床身；2、主轴箱；2a、主轴；3、拖板组件；3a、滑鞍；3a1、倾斜座；3b、拖板；3b1、进液通道；4、尾座；5、旋转分度夹头；6、刀座；6a、通液通道；6b、安装槽；7、车刀；7a、刀柄；7a1、主柄部；7a2、副柄部；7b、刀片；8、钻头；9、直线导轨；10、驱动件；11、直轨；12、防护板；13、喷淋管；14、进液管；15、管接头。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-图4所示，一种十字轴加工专机，包括床身1、主轴箱2、拖板组件3和尾座4，主轴箱2固定在床身1左端的上表面上，主轴箱2内设置有可转动的主轴2a，主轴2a的右端伸出主轴箱2并固定连接有旋转分度夹头5。旋转分度夹头5为现有夹具，如中国专利文献CN01229473.X、CN201320473876.9、CN201710247789.4中公开的旋转分度夹头5。旋转分度夹头5包括本体、顶持机构和分度装置，本体固定连接在主轴2a上并能够随主轴2a转动，十字轴固定在保持座上，保持座安装在本体的容室中，通过顶持机构固定，再通过分度装置进行自动旋转分度。保持座包括分体设置的上夹座和下夹座，下夹座固定在分度装置的转轴上，上夹座固定在顶持机构的顶杆上，上夹座和下夹座能够相向靠拢和相背远离。上夹座的下端面上设置有上凹腔，下夹座的上端面上设置有下凹腔，当上夹座和下夹座靠拢时，上凹腔和下凹腔能够组成与十字轴外形相匹配的固定腔。十字轴固定在旋转分度夹头5上后，十字轴的四个轴颈伸出保持座，且十字轴轴颈的轴线能够与主轴2a的轴线共线。

拖板组件3和尾座4分开设置且能够在床身1上独立移动，拖板组件3上固定连接有刀座6，刀座6上固定有与旋转分度夹头5对应设置的车刀7，尾座4上固定连接有与旋转分度夹头5对应设置的钻头8。床身1的上表面上位于主轴箱2的右侧固定有直线导轨9，直线导轨9沿着主轴2a的轴向设置，尾座4安装在直线导轨9上，尾座4上连接有能够驱动尾座4沿直线导轨9滑动的驱动件10。驱动件10为油缸，油缸固定在床身1上，油缸的活塞杆与尾座4固定连接。或者驱动件10为电机，电机与尾座4之间设置有丝杠螺母传动组件。钻头8固定连接在尾座4朝向主轴箱2的一端上，且钻头8与主轴2a同轴设置。

拖板组件3包括滑鞍3a和拖板3b，滑鞍3a设置在床身1上并能够沿主轴2a的轴向移动，拖板3b设置在滑鞍3a上并能够沿垂直于主轴2a的方向移动。床身1的上表面上位于直线导轨9的后方设置有直轨11，直轨11与直线导轨9平行设置，滑鞍3a安装在直轨11上并能够沿直轨11移动。滑鞍3a上具有倾斜设置的倾斜座3a1，倾斜座3a1的倾斜面朝前倾斜设置并安装有滑轨，滑轨与直轨11垂直设置，拖板3b安装在滑轨上并能够沿滑轨移动。拖板3b和尾座4上均设置有防护板12，滑鞍3a、直轨11位于与拖板3b连接的防护板12的下方，直线导轨9位于与尾座4连接的防护板12的下方。

刀座6固定连接在拖板3b靠近尾座4的一端上，刀座6上固定连接有喷淋管13，喷淋管13的出口对着车刀7的刀刃设置。拖板3b中设置有进液通道3b1，进液通道3b1的进口位于拖板3b远离刀座6的一端上，进液通道3b 1的进口处固定有进液管14，刀座6中设置有与进液通道3b1的出口连通的通液通道6a，通液通道6a的出口处固定有管接头15，管接头15与喷淋管13连接。进液通道3b1的进口位于拖板3b的后端面，即进液管14固定在拖板3b的后端面，并位于与拖板3b连接的防护板12的后方，这样可避免进液管14暴露在机床的加工位置被切屑割破，保证冷却液的正常输送。

车刀7包括刀柄7a和刀片7b，刀柄7a包括一体固定的主柄部7a1和副柄部7a2，主柄部7a1呈长方体，副柄部7a2倾斜设置在主柄部7a1的一端上，刀片7b固定在副柄部7a2上。刀座6朝向主轴箱2的一面上设置有安装槽6b，安装槽6b与主柄部7a1相匹配，主柄部7a1嵌入并固定在安装槽6b中，副柄部7a2朝向旋转分度夹头5并伸出安装槽6b。刀座6上螺纹连接有紧固螺栓，紧固螺栓的端部伸入到安装槽6b内并抵靠在主柄部7a1上，使主柄部7a1压紧固定在安装槽6b的槽壁面上。紧固螺栓有三个并沿安装槽6b延伸方向依次排列。

加工时，将十字轴安装固定在旋转分度夹头5上，主轴箱2上的主轴2a转动从而通过旋转分度夹头5带动工件转动，然后尾座4和拖板组件3移动使钻头8和车刀7靠近十字轴上的第一个轴颈，尾座4上的钻头8对十字轴上的第一个轴颈进行钻中心孔，车座上的车刀7对十字轴上的第一个轴颈进行车外圆和车端面加工，十字轴上的第一个轴颈完成加工后，尾座4和拖板组件3移动复位；接着旋转分度夹头5带动十字轴转动90°，钻头8和车刀7对十字轴上的第二个轴颈进行加工，加工依次进行，直到十字轴上的四个轴颈均完成加工，将十字轴取下旋转分度夹头5，然后装夹下一个十字轴进行加工。本十字轴加工专机只需一次装夹就能够完成十字轴四个轴颈的钻中心孔、车外圆和车端面加工，避免了多次装夹对加工精度的影响，提高了十字轴的加工质量。同时一次装夹完成十字轴加工比多次装夹完成加工可以节约多次装夹操作产生的时间，从而能够大大提高加工效率。

尾座4和拖板组件3分开设置且可独立移动，而钻头8固定在尾座4上，车刀7固定在拖板组件3上，因此钻孔和车削加工可分开进行，也可以在不产生干涉的前提下同时进行。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.十字轴加工专机，包括床身(1)、主轴箱(2)、拖板组件(3)和尾座(4)，所述主轴箱(2)固定在床身(1)上，所述主轴箱(2)内设置有可转动的主轴(2a)，所述拖板组件(3)和尾座(4)分开设置且能够在床身(1)上独立移动，所述拖板组件(3)上固定有刀座(6)，其特征在于，所述主轴(2a)上固定连接有用于装夹十字轴的旋转分度夹头(5)，所述刀座(6)上固定连接有与旋转分度夹头(5)对应设置的车刀(7)，所述尾座(4)上固定连接有与旋转分度夹头(5)对应设置的钻头(8)。

2.根据权利要求1所述的十字轴加工专机，其特征在于，所述床身(1)的上表面上沿着主轴(2a)的轴向设置有直线导轨(9)，所述尾座(4)安装在直线导轨(9)上，所述尾座(4)上连接有能够驱动尾座(4)沿直线导轨(9)滑动的驱动件(10)，所述钻头(8)固定连接在尾座(4)朝向主轴箱(2)的一端上，且钻头(8)与主轴(2a)同轴设置。

3.根据权利要求1所述的十字轴加工专机，其特征在于，所述车刀(7)包括刀柄(7a)和刀片(7b)，所述刀柄(7a)包括一体固定的主柄部(7a1)和副柄部(7a2)，所述副柄部(7a2)倾斜设置在主柄部(7a1)的一端上，所述刀片(7b)固定在副柄部(7a2)上，所述刀座(6)朝向主轴箱(2)的一面上设置有安装槽(6b)，所述主柄部(7a1)嵌入并固定在安装槽(6b)中，所述副柄部(7a2)朝向旋转分度夹头(5)并伸出安装槽(6b)。

4.根据权利要求1或2或3所述的十字轴加工专机，其特征在于，所述拖板组件(3)包括滑鞍(3a)和拖板(3b)，所述滑鞍(3a)设置在床身(1)上并能够沿主轴(2a)的轴向移动，所述拖板(3b)设置在滑鞍(3a)上并能够沿垂直于主轴(2a)的方向移动，所述刀座(6)固定连接在拖板(3b)上，所述刀座(6)上固定连接有喷淋管(13)，所述喷淋管(13)的出口对着车刀(7)的刀刃设置。

5.根据权利要求4所述的十字轴加工专机，其特征在于，所述拖板(3b)中设置有进液通道(3b1)，所述刀座(6)中设置有与进液通道(3b1)的出口连通的通液通道(6a)，所述通液通道(6a)的出口处固定有管接头(15)，所述管接头(15)与喷淋管(13)连接，所述进液通道(3b1)的进口位于拖板(3b)远离刀座(6)的一端上，所述进液通道(3b1)的进口处固定有进液管(14)。

6.根据权利要求4所述的十字轴加工专机，其特征在于，所述滑鞍(3a)具有倾斜设置的倾斜座(3a1)，所述拖板(3b)安装在倾斜座(3a1)上。

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