CN2663061Y

CN2663061Y - 制动旋转元件精加工装置

Info

Publication number: CN2663061Y
Application number: CN 03273042
Authority: CN
Inventors: 黄南平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2013-06-23

Abstract

一种制动旋转元件精加工装置，该装置包括：一个底座(18)；一根由底座支撑的带有夹紧螺母的动力传动心轴(14)；一个双面连动夹具，该夹具由装在心轴上的卡盘组成，卡盘上的各第一及第二卡盘爪(30A)、(30B)在传动比极高时可相对于卡盘相反端径向移动，将第一及第二旋转工件(11)同心径向夹紧于心轴上；切削装置(20)，它配有切削部件。其卡盘安装于心轴后，可同时加工夹紧于双面连动夹具相对端的两个工件。双面连动夹具配有多组卡盘爪，各卡盘爪分别由各个小齿轮件独立传动。若加工盘式制动器旋转元件，可对工件的对面端同时加工。该装置的切削装置可同步加工两个盘式旋转元件的相对边。

Description

制动旋转元件精加工装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工装置，特别是涉及一种旋转元件(例如：盘式制动器旋转元件、制动鼓和类似元件)的精加工、平衡，尤其是其磨损表面的修整加工用的制动旋转元件精加工装置。

背景技术

美国专利5,224,303(授予Baldwin)披露了用于修整加工各种结构形状的制动器旋转元件及类似元件的先有技术方案，还披露了用于中心定位各种构形旋转工件、由肩面直径各异的法兰构件组成的转接器。该专利还披露了另一转接器，该转接器由径向夹紧工件定心孔的移动式夹件组成。

虽然5,224,303号专利中披露的各种转接器比先有技术具有诸多优势，但是，还应进行进一步改进，尤其应使各种构形旋转元件的设置更加简单快速，以便缩短修整加工时间。

因此，应采用一种新型的旋转元件修整加工装置以弥补先有技术的不足。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足，而提供一种工作效率高，操作简单快捷，生产成本低的制动旋转元件精加工装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种制动旋转元件精加工装置，该装置包括一个双面连动夹具，用于在一根心轴上对各种形状的旋转工件进行修整加工，该心轴配有夹紧螺母；每一旋转工件具有一个定心孔和一个旋转元件安装面；双面连动夹具有一个带孔的卡盘，用于定位于心轴上并绕其旋转；在卡盘的相对面形成数量相同的径向第一及第二爪槽，各面的第一及第二卡盘爪可滑动地装在卡盘的第一及第二爪槽内；各卡盘爪具有相应的爪肩，用于与各个旋转工件的定心孔连接；第一及第二螺旋件可转动连接于卡盘中，当卡盘爪与第一及第二爪槽连接时，对相应的第一及第二卡盘爪进行径向推进；第一小齿轮可转动连接于卡盘中，与第一螺旋件实现齿轮啮合并绕其旋转；第二小齿轮可转动连接于卡盘中，与第二螺旋件实现齿轮啮合并绕其旋转；相应数量的第一及第二卡盘爪可随第一及第二小齿轮部件的旋转而独立推进。第一及第二小齿轮可在各自的小齿轮轴上转动，小齿轮轴最好向与卡盘孔垂直的共同平面延伸，以便降低卡盘的生产成本。

定心孔的直径至少可部分等于内径，至少一组卡盘爪的爪肩向外与一个工件的内径吻合。该制动旋转元件精加工装置最好还包括法兰装置，以便将各个旋转工件相对于卡盘相反端进行轴向定位。该法兰装置可包括卡盘轴前端形成的一个环形第一夹紧面，第一卡盘爪的爪肩向前突出第一夹紧面，与第一工件的定心孔吻合，该爪肩最好还向后延伸到第一夹紧面之外，第一卡盘爪在夹紧面后面存在间隙，便于第一夹紧面和第一工件之间实现面接触。该法兰装置还可包括卡盘轴后端形成的一个环形第二夹紧面，第二卡盘爪的爪肩向后突出第二夹紧面，与第二工件的定心孔吻合；第二卡盘爪的爪肩最好也向前延伸到第二夹紧面之外，第二夹爪件在第二夹紧面前面存在间隙，便于第二夹紧面和第二工件之间实现面接触。或者说，该法兰装置也可包括各自形成工作面的第一卡盘爪，当第一卡盘爪与第一爪槽连接时，用于限定该平面与卡盘体孔垂直；第一卡盘爪的爪肩从第一工作面向外突出。而且，第二卡盘爪可形成各自的工作面，以便在第二卡盘爪与第二夹槽连接时限定第二工作面与卡盘孔垂直；第二卡盘爪的爪肩从第二平面向外突出。

制动旋转元件精加工装置最好结合第一和第二法兰件使用，该第一及第二法兰件具有各自的法兰内孔，便于定位于心轴上；还具有与法兰内孔垂直的法兰面，当法兰件朝向卡盘体的相反端轴向夹紧于心轴上、旋转工件与相应的第一及第二卡盘爪连接时，该法兰面可将各个旋转工件轴向夹紧于法兰装置上。

在本实用新型的另一实施方案中，制动旋转元件精加工装置由以下部分组成：一个底座、一根由底座支撑的动力传动心轴、一个双面连动夹具及切削装置，该夹具包括装在心轴上的卡盘，各第一及第二卡盘爪在传动比极高时可相对于卡盘相反端径向移动，将各个第一及第二旋转工件同心径向夹紧于心轴上；切削装置最好包括能相对于各个旋转工件同时推进的第一及第二加工件，便于同时对工件进行修整加工，当心轴随工件转动时，切削装置对第一及第二旋转工件进行表面切削加工。修整加工装置最好包括第一和第二法兰件，以便将各个旋转工件轴向夹紧于双面连动夹具的相反表面。至少某些旋转工件可为具有相反圆盘表面的圆盘式旋转件；第一及第二加工件最好各自具有其切刀，便于与相应旋转工件的圆盘表面吻合；还包括将切刀相对于底座进行轴向移动的装置，便于对工件的两组表面进行精加工。第一及第二加工件中至少有一个加工件还应包括对切刀进行轴向间隔调整的装置。该切削装置可包括将切刀相对于心轴径向推进的横向进刀装置，该横向进刀装置最好能同时将第一及第二加工件进行径向推进。

在本实用新型的另一实施方案中，制动旋转元件精加工装置由以下各个部件组成：一个双面连动夹具，该夹具由装在心轴上的卡盘组成，各第一及第二卡盘爪在传动比极高时可相对于卡盘体相反端径向移动，将各个第一及第二旋转工件同心径向夹紧于心轴上；第一及第二法兰件，将工件轴向夹紧于卡盘的第一及第二平面上。

附图说明

图1是本实用新型的双面连动夹具侧视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本实用新型的制动旋转元件精加工装置整体结构示意图。

图4是图3的局部放大图。

具体实施方式

参阅附图及以下说明可更加明确地了解本实用新型的各种特点。

本实用新型涉及一种用于固定待修整加工部件(如车辆制动盘)的双面连动夹具和一种包括该夹具的制动旋转元件精加工装置。如图1-4所示，在精加工装置10中，两件旋转工件11由双面连动夹具12固定于修整加工机16的动力传动心轴14上，使之在承受驱动力时能旋转。该修整加工机16由以下部件组成：一个底座18，该底座用于支撑心轴14，使之位于主轴线15上；一个切削装置20，该装置移动式支撑一个或多个加工件21，所述加工件为切削刀具或适用于修整工件11磨损表面的动力传动砂轮(以下将进一步说明)。如图1和图2所示，双面连动夹具12每次可方便快捷地固定两个工件11。

根据本实用新型，双面连动夹具12包括一个圆柱形卡盘22，该卡盘包括一个在前卡盘24A和后卡盘24B中形成的同心孔23，卡盘24A和24B的外径为D，它们由多个紧固件26(如图1及图2所示)在装配平面25处轴向固定在一起。双面连动夹具12配有相应数量的移动式卡盘爪30，该卡盘爪在卡盘22的相反端与相应的爪槽31滑动式连接。前卡盘24A具有三个间隔角度相等的卡盘爪30A，该卡盘爪在传动比极高时可向前推进，通过第一螺旋盘32径向夹紧一个工件(第一工件11A)，该螺旋盘按所述5，224，303号美国专利(授予Baldwin)所述的方式与第一小齿轮34实现齿轮啮合。本专利中所指的“径向”可理解为制动旋转元件精加工装置12未支撑于主轴线时部件相对于主轴线15的方向。后卡盘24B具有一组第二卡盘爪30B，该组卡盘爪亦可由与第二小齿轮38齿轮啮合的第二螺旋盘36推进。第一小齿轮34和第二小齿轮38的轴颈位于前后卡盘24A和24B之间的相应小齿轮轴39上，该小齿轮轴位于装配平面25中，第一及第二螺旋盘32和36等距离排列于装配平面25的对面。如图2所示，通过小齿轮34和38的轴向偏置轮齿与第一及第二螺旋盘32及36的径向偏置轮齿啮合，可通过第一小齿轮34和第二小齿轮38分别独立运行第一卡盘爪30A和第二卡盘爪30B。

具体而言，小齿轮34和38分别具有一较大的外露套筒端40，按传统方式与适合的卡盘键销(未标示)连接。第一小齿轮34的小齿轮齿41限定于套筒端40内，与第一螺旋盘32的齿轮齿42啮合，该齿轮齿42限制于第一螺旋盘32的相对狭小的周边范围内。相反，第二螺旋盘36的齿轮齿43限制于径向内置区域，与第二小齿轮的的齿轮齿(未标示)独立啮合，该齿轮齿在第二小齿轮38上轴向排列，与第一小齿轮34的构形相对应。应明确的是，第一小齿轮34及第二小齿轮38、第一及第二螺旋盘的排列方式不同于传统型三爪式卡盘的排列方式，通常具有三个径向排列的小齿轮，每一小齿轮与一个螺旋盘啮合，这样，卡盘键销通过利用任一小齿轮推进卡盘爪具有等同效果。在双面连动夹具12的示范性结构中，区别在于螺旋盘齿轮齿42和43的底切44和45。当然，也可以采用其它方式独立驱动第一及第二卡盘爪30A及30B，主要是通过扩大螺旋盘32及36之间的距离、侧向偏置第二及第二小齿轮34及38而实现。

通过对传统型小齿轮和螺旋盘进行修改，选择性消除各小齿轮和齿轮齿的一部分可简化双面连动夹具12的制作，至少可促进小批量生产。具体而言，第一小齿轮34可通过切去部分44消除小齿轮齿41的一部分，第一螺旋盘可通过切去部分45消除齿轮齿42的内侧部分，第二螺旋盘36可通过切去部分45消除齿轮齿43的外侧部分，第二小齿轮38可进行相应切除(未标示)，通过相应切除，可允许第一卡盘爪30A相对于第二卡盘爪30B进行独立推进。伸入小齿轮34及38的辅助槽47的各个定位销46将小齿轮34和38轴向固定。前卡盘24A可采用传统型三爪式卡盘的卡盘体，具有插入紧固件26的平头钻间隙孔，但是，最好通过改进以提供如下所述的一个环形法兰面。后卡盘24B可与前卡盘24A相同，但是，应攻螺纹，便于和紧固件26连接。

除了上述径向夹紧方式之外，制动旋转元件精加工装置12最好结合两个法兰件50使用，便于轴向夹紧工件11(如图4所示)，通过轴向夹紧，可防止工件11摆动和翘曲。法兰件50各按上述‘303专利中所述的方式成型，组成部分包括：一个法兰孔52，用于与心轴14啮合；一个夹紧孔54，用于限定环形法兰面56，可根据环形间隙孔58轴向扩大夹紧孔54的一部分。相应地，卡盘体22在其相反端形成一个浅型平头钻孔60，分别在前卡盘体24A和后卡盘体24B中形成制动旋转元件精加工装置12的环形夹紧面62。

如图2所示，第一组卡盘爪30A各有一个沿轴向外伸出部分64，该部分形成一个径向外伸爪肩65，用于与旋转工件11的内孔夹紧吻合。爪肩65在平头钻孔60内及夹紧面62后面轴向延伸，这样，第一工件11A的环形部分被夹紧于相应法兰件50的夹紧面56和前卡盘24A的法兰面62之间(如下所述)。如图所示，具有外伸爪肩对应件的第二卡盘爪30B具有各自的共同平面64，该共同平面从后卡盘24B的相应夹紧面62并平行于该夹紧面轴向外向延伸，平面64代替相关的夹紧面62。应明确的是，第一卡盘爪30的这一结构有助于第一工件11A垂直于主轴线15精确定位，同时，只要第二工件11B精确定位于平面64的夹紧状态中，亦可实现第二工件11B的精确定位。而且，双面连动夹具12可配置两套卡盘爪30，卡盘爪可包括第一卡盘爪30A或第二卡盘爪30B，外向爪肩65与旋转工件11的内孔吻合。第一及第二卡盘爪30A及30B也具有爪肩的内向对应部分65’，该对应部分可用于与旋转工件11突出部分的外径吻合。而且，卡盘爪30最好可沿径向逆转，以便为径向夹紧连接提供多种重叠尺寸范围。应明确的是，卡盘爪换向会引起爪肩65及65’标识的转换。

如图3及图4所示，将工件11固定于心轴14时，可能包括以下步骤：将一个法兰件50装配于心轴上以压紧爪肩68，将第二旋转工件11B装在双面连动夹具12的第二卡盘爪30B之上，旋转第二小齿轮38将工件11B夹紧，将卡盘12连同工件11B装在心轴上，装入时，工件11B应面向已组装的法兰件50。第一旋转工件可在此时或早些时候(根据具体需要而定)装入并由第一卡盘爪30A夹紧。对第一卡盘爪30A或第二的本次夹紧可视为初步紧固，之后还应进行轴向紧固。因此，初步紧固时，用力应较轻或适度，初步紧固的作用可能在后续轴向紧固过程中部分释放。轴向紧固通过以下步骤进行：将另一法兰件50装配于心轴14上，装配时，夹紧面56应面向第一旋转工件。之后，装上心轴螺帽70(按要求装上垫圈或垫片72)，将螺帽70拧紧，保证同时将旋转工件11A和11B轴向夹紧于法兰50的相应夹紧面56和双面连动夹具12的法兰面62之间。轴向紧固和径向紧固最好能根据机械操作员的一般技能交替进行或同步进行，保证能稳固准确地固定旋转工件11。

如图3所示，心轴14通过传统方式与修整加工机16的一台主轴电机74连接，切削装置包括一台进给电机76，该电机为横刀架78提供动力传动式推进。各个加工件21由一个刀架80稳固支撑，刀架80本身支撑于相应的滑动装置82上，可轴向调整。滑动装置82固定于横刀架78的适当位置上，便于切削旋转工件11A和11B的相反边。因此，本实用新型所述的精加工装置10可同时加工两组工件表面，从而提高生产效率。如图3所示，滑动装置82定位于主轴线15的周边，可提供间隙和进入口。应明确的是，固定滑动装置82时最好应允许近似性轴向调整，以便适应各种工件结构，滑动装置应在传动比极高时实现微小轴向移动，以便控制机械部件21的切削深度。

上面已通过某些优选方案对本实用新型进行了比较详细的说明，但是，亦存在其它实施方案。例如，修整加工机16能将滑动装置82旋转支撑于心轴上，心轴与主轴线平行并与其分隔。而且，滑动装置82可成对支撑于各自的旋转臂上，旋转臂由进给电机76的对应件同步传动。另外，修整加工机16可采用适当结构，以便对两件制动鼓进行同步加工，两个滑动装置82作径向运动，横刀架78作轴向运动，进给电机最好采取适当连接，使之反向带动滑动装置进行轴向运动，以便使加工件21的进刀方向与心轴14上相对于制动鼓的方向相同。因此，本实用新型的精神和范围并不限于所述的优选方案。

Claims

1、一种用于加工旋转工件的制动旋转元件精加工装置，其特征在于，该夹具(12)装在带有夹紧螺母的心轴(14)上，它包括：

a、一个卡盘(22)，该卡盘有一个卡盘孔(23)；在卡盘的相对面上形成有数量相同的径向第一及第二爪槽(31)；

b、在卡盘的各第一、第二爪槽(31)内滑动连接有第一、第二卡盘爪(30A)、(30B)，各卡盘爪具有相应的与各个旋转工件相连接的爪肩(65)；

c、第一、第二螺旋盘(32)、(36)可转动地装在卡盘中，且卡盘爪可在第一、第二爪槽中径向推进；

d、第一小齿轮(34)可转动地装在卡盘中，并与第一螺旋盘(32)相啮合；

e、第二小齿轮(38)可转动地装在卡盘中，并与第二螺旋盘(36)相啮合，相应数量的第一及第二卡盘爪可随第一及第二小齿轮的旋转而独立推进。

2、根据权利要求1所述的制动旋转元件精加工装置，其特征在于，小齿轮轴(39)延伸入与卡盘孔(23)垂直的共同平面(25)。

3、根据权利要求1所述的制动旋转元件精加工装置，其特征在于，至少一组卡盘爪的爪肩(65)向外。

4、根据权利要求1所述的制动旋转元件精加工装置，其特征在于，它还包括将各个旋转工件相对于卡盘的相反端轴向定位的法兰装置(50)。

5、根据权利要求4所述的制动旋转元件精加工装置，其特征在于，所述法兰装置(50)还包括卡盘轴(14)前端形成的一个环形第一夹紧面(56)，第一卡盘爪(30A)的爪肩(65)向前突出第一夹紧面，并与第一工件(11A)的中心孔吻合；该爪肩还向后延伸到第一夹紧面之外，第一卡盘爪在夹紧面后面存在间隙。

6、根据权利要求5所述的制动旋转元件精加工装置，其特征在于，法兰装置(50)还可包括卡盘轴(14)后端形成的一个环形第二夹紧面(56)，第二卡盘爪(30B)的爪肩向后突出第二夹紧面，并与第二工件(11B)的中心孔吻合；第二卡盘爪的肩面也向前延伸到第二夹紧面之外，第二卡盘爪在第二夹紧面前存在间隙。

7、根据权利要求4所述的制动旋转元件精加工装置，其特征在于，法兰装置(50)还包括第一、第二法兰件，第一及第二法兰件具有各自的法兰内孔(52)，还具有与法兰内孔垂直的法兰面(56)。

8、一种制动旋转元件精加工装置，其特征在于，该装置包括：

a、一个底座(18)；

b、一根由底座支撑的带有夹紧螺母的动力传动心轴(14)；

c、一个双面连动夹具，该夹具由装在心轴上的卡盘组成；

d、对第一及第二旋转工件进行表面加工处理的切削装置(20)。

9、根据权利要求8所述的制动旋转元件精加工装置，其特征在于，还包括第一及第二法兰件(50)，它们具有各自的法兰内孔(52)，还具有与法兰内孔垂直的法兰面(56)。

10、根据权利要求8所述的制动旋转元件精加工装置，其特征在于，切削装置(20)包括能相对于各个旋转工件同时推进，并同时对工件进行修整加工的第一及第二加工件(21)。

11、根据权利要求10所述的制动旋转元件精加工装置，其特征在于，其中，第一及第二加工件各自具有加工相应旋转工件的圆盘表面的切刀，且至少有一个加工件还应包括对切刀进行轴向间隔调整的装置，并包括使切刀相对于底座进行轴向移动的装置及使切刀相对于心轴径向推进的横向进刀装置，该装置同时将第一及第二加工件进行径向推进。