CN205254260U

CN205254260U - 一种汽车转向器输入轴外花键加工机床

Info

Publication number: CN205254260U
Application number: CN201620003236.5U
Authority: CN
Inventors: 姚利军; 罗军; 高瑶; 刘亚雄; 聂聪
Original assignee: HUBEI WEISI LINGKE EQUIPMENT MANUFACTURE CO Ltd
Current assignee: HUBEI WEISI LINGKE EQUIPMENT MANUFACTURE CO Ltd
Priority date: 2016-01-05
Filing date: 2016-01-05
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2026-01-05

Abstract

本实用新型涉及一种汽车转向器输入轴外花键加工机床，属汽车转向器输入轴加工设备技术领域。该加工机床由底座、自动上料装置和工件加工装置构成：底座上装有工件加工装置，工件加工装置一侧的底座上装有自动上料装置；自动上料装置的一侧设置有相位测量装置；相位测量装置与工件加工装置之间的底座上跨装有工件夹紧装置。该加工机床结构简单、实现了汽车转向器输入轴外花键的自动加工；提高了加工效率；同时该加工机床还加装了相位测量装置，能够准确找出加工工件的初始加工位置；提高了加工质量。解决了现有汽车转向器输入轴外花键加工时存在的加工效率低和加工质量差的问题。特别适合汽车转向器输入轴外花键的加工。

Description

一种汽车转向器输入轴外花键加工机床

技术领域

本实用新型涉及一种汽车转向器输入轴外花键加工机床，属汽车转向器输入轴加工设备技术领域。

背景技术

转向器是控制汽车转向的重要零部件，转向器的输入轴上设置有外花键；外花键具有连接螺杆花键的作用。输入轴外花键加工质量的好坏直接关系到汽车操作的安全性能；如若输入轴外花键加工质量不能满足生产的要求，输入轴的外花键与螺杆花键就会出现因配合度不够导致扭杆断裂的问题，进而导致方向盘操作不灵活，严重时可能会引发灾难性后果。目前，转向器输入轴外花键是使用普通插床加工而成的，加工精度低、效率慢；因此有必要研发一款，结构简单、加工精度高、效率高、能够自动完成汽车转向器输入轴外花键加工的机床，以满足现有企业的需要。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种构简单、加工精度高、效率高、能够自动完成汽车转向器输入轴外花键的加工，以解决现有插床加工转向器输入轴外花键时存在的加工精度低、效率慢、成品精度低问题的汽车转向器输入轴外花键加工机床。

本实用新型的技术方案是：

一种汽车转向器输入轴外花键加工机床，它由底座、自动上料装置、工件夹紧装置、相位测量装置和工件加工装置构成；其特征在于：底座上装有工件加工装置，工件加工装置一侧的底座上装有自动上料装置；自动上料装置的一侧设置有相位测量装置；相位测量装置与工件加工装置之间的底座上通过对称状设置的导轨A跨装有工件夹紧装置；导轨A之间通过驱动电机安装有驱动丝杆；驱动丝杆与工件夹紧装置连接。

所述的工件加工装置由立架、升降电机、升降丝杆、滑座、伺服电机、偏心轮轴、刀座、凸轮轴和滚子轴构成；立架上通过升降电机装有升降丝杆；升降丝杆上活动的装有滑座；滑座的顶部固装有伺服电机；滑座内通过轴承座安装有偏心轮轴；偏心轮轴下方的滑座内通过导向线轨活动的装有刀座；刀座通过销轴和连杆与偏心轮轴连接；刀座内设置有滚子轴；滚子轴一侧的滑座内设置有凸轮轴；凸轮轴与滚子轴接触连接；滚子轴另一侧的滑座上对称状设置有退刀弹簧；退刀弹簧与刀座接触连接;所述的伺服电机通过传动带与偏心轮轴连接；偏心轮轴通过传动带与凸轮轴连接。

所述的凸轮轴的一端设置有触点板，凸轮轴一侧的滑座上设置有与触点板相对应的触点开关。

所述的自动上料装置由支架、滑板、驱动气缸A、驱动气缸B、气爪、上料底板、上料架和落料架构成；支架上通过导轨B和无杆气缸装有滑板；滑板上对称状设置有驱动气缸A和驱动气缸B；驱动气缸A和驱动气缸B的端头上分别装有气爪；气爪下方的支架上通过上料底板安装有上料架和落料架。

所述的相位测量装置由支撑架、滑动座气缸、滑动座和相位探针构成；支架的一侧通过支撑架固装有滑动座气缸；滑动座气缸一侧的支撑架上通过线轨安装有滑动座；滑动座上安装有相位探针。

所述的工件夹紧装置由夹具底座、主轴电转子、主轴电定子、编码器、编码器感应块、主轴、活塞、定位轴、输入轴夹胆和锥套构成；夹具底座内通过主轴轴承座装有主轴；主轴的下端圆周上固装有主轴电转子；主轴电转子圆周外的夹具底座内固装有主轴电定子；主轴电定子下方的主轴端头上设置有编码器；编码器外侧的夹具底座上设置有编码器感应块；所述的主轴上端固装有导向座；导向座的上端卡装有锥套；导向座的下端与主轴之间设置有活塞；活塞与锥套之间通过输入轴夹胆连接；活塞与导向座之间设置有回位弹簧；活塞内设置有定位轴；定位轴的一端与主轴固定连接；定位轴的另一端穿过活塞后延伸至输入轴夹胆内。

所述的主轴为管轴体，主轴的下端端头设置有排屑管；所述的锥套一侧通过旋转夹紧气缸装有压杆。

本实用新型的优点在于：

该汽车转向器输入轴外花键加工机床结构简单、实现了汽车转向器输入轴外花键的自动加工；提高了加工效率；同时该加工机床还加装了相位测量装置，能够准确找出加工工件的初始加工位置；进而保证了工件加工时相位角的精度，提高了加工质量。解决了现有汽车转向器输入轴外花键加工时存在的加工效率低和加工质量差的问题。特别适合汽车转向器输入轴外花键的加工。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工件加工装置的结构示意图；

图3为本实用新型图2中A-A的结构示意图；

图4为本实用新型的自动上料装置的结构示意图；

图5为本实用新型的相位测量装置的结构示意图；

图6为本实用新型的工件夹紧装置的结构示意图。

图中：1、底座，2、导轨A，3、驱动电机，4、驱动丝杆，5、立架，6、升降电机，7、升降丝杆，8、滑座，9、伺服电机，10、偏心轮轴，11、刀座，12、凸轮轴，13、滚子轴，14、销轴，15、连杆，16、退刀弹簧，17、传动带，18、触点板，19、触点开关，20、支架，21、滑板，22、排屑管，23、驱动气缸A，24、驱动气缸B，25、气爪，26、上料底板，27、上料架，28、落料架，29、导轨B，30、支撑架，31、线轨，32、滑动座，33、相位探针，34、滑动座气缸，35、夹具底座，36、主轴电转子，37、主轴电定子，38、编码器，39、编码器感应块，40、主轴，41、活塞，42、定位轴，43、输入轴夹胆，44、锥套，45、主轴轴承座，46、导向座，47、回位弹簧，48、插齿刀，49、加工工件，50、旋转夹紧气缸，51、压杆，52、导向线轨。

具体实施方式

该汽车转向器输入轴外花键加工机床由底座1、自动上料装置、工件夹紧装置、相位测量装置和工件加工装置构成：底座1上装有工件加工装置，工件加工装置由立架5、升降电机6、升降丝杆7、滑座8、伺服电机9、偏心轮轴10、刀座11、凸轮轴12和滚子轴13构成；立架5上通过升降电机6装有升降丝杆7；升降丝杆7上活动的装有滑座8；升降电机6可通过控制升降丝杆7的正反转控制滑座8上下移动。

滑座8的顶部固装有伺服电机9；滑座8内通过轴承座安装有偏心轮轴10；偏心轮轴10下方的滑座8内通过导向线轨52活动的装有刀座11；刀座11的一端端头上设置有插齿刀48。刀座11通过销轴14和连杆15与偏心轮轴10连接；刀座11内设置有滚子轴13；滚子轴13一侧的滑座8内设置有凸轮轴12；凸轮轴12的一端设置有触点板18，凸轮轴12一侧的滑座8上设置有与触点板18相对应的触点开关19。

滚子轴13另一侧的滑座8上对称状设置有退刀弹簧16；退刀弹簧16与刀座11接触连接;伺服电机9通过传动带17与偏心轮轴10连接；偏心轮轴10通过传动带17与凸轮轴12连接。由此，伺服电机9可通过偏心轮轴10带动凸轮轴12转动。

工件加工装置一侧的底座1上装有自动上料装置；自动上料装置由支架20、滑板21、驱动气缸A23、驱动气缸B24、气爪25、上料底板26、上料架27和落料架28构成；支架20上通过导轨B29和无杆气缸装有滑板21；无杆气缸能够带动滑板21沿导轨B29移动；滑板21上对称状设置有驱动气缸A23和驱动气缸B24；驱动气缸A23和驱动气缸B24的端头上分别装有气爪25；气爪25下方的支架20上通过上料底板26安装有上料架27和落料架28。

自动上料装置的一侧设置有相位测量装置；相位测量装置由支撑架30、滑动座气缸34、滑动座32和相位探针33构成；支架20的一侧通过支撑架30固装有滑动座气缸34；滑动座气缸34一侧的支撑架30上通过线轨31安装有滑动座32；滑动座32上安装有相位探针33。

相位测量装置与工件加工装置之间的底座上通过对称状设置的导轨A2跨装有工件夹紧装置；导轨A2之间通过驱动电机3安装有驱动丝杆4；驱动丝杆4与工件夹紧装置的夹具底座35连接。驱动电机3可通过控制驱动丝杆4的正反转控制夹具底座35的左右移动。

工件夹紧装置由夹具底座35、主轴电转子36、主轴电定子37、编码器38、编码器感应块39、主轴40、活塞41、定位轴42、输入轴夹胆43和锥套44构成；夹具底座35内通过主轴轴承座45装有主轴40；主轴40为管轴体，主轴40的下端端头设置有排屑管22；加工过程中产生的部分细小的废料，通过锥套44、定位轴42和主轴40的内孔后经排屑管22排出。进而避免废料滞留在锥套44内划伤加工工件49的情况发生。

主轴40的下端圆周上固装有主轴电转子36；主轴电转子36圆周外的夹具底座35内固装有主轴电定子37；主轴电定子37下方的主轴40端头上设置有编码器38；编码器38外侧的夹具底座35上设置有编码器感应块39；编码器38在编码器感应块39的配合下可精确控制主轴40的转动角度；保证了外花键加工的加工质量。

主轴40上端固装有导向座46；导向座46的上端卡装有锥套44；锥套44一侧通过旋转夹紧气缸50装有压杆51。

导向座46的下端与主轴40之间设置有活塞41；活塞41与锥套44之间通过输入轴夹胆43连接；活塞41与导向座46之间设置有回位弹簧47；活塞41内设置有定位轴42；定位轴42具有定位加工工件49的作用。定位轴42的一端与主轴40固定连接；定位轴42的另一端穿过活塞41后延伸至输入轴夹胆43内。

该汽车转向器输入轴外花键加工机床；首先、需要人工将加工工件49放入到自动上料装置的上料架27上；此时在程控***的控制下；无杆气缸通过滑板21带动驱动气缸A23运动至上料架27的上方；随后、驱动气缸A23推动气爪25将加工工件49抓住后归位；此时在无杆气缸的作用下，滑板21将通过驱动气缸A23带动加工工件49运动至工件夹紧装置的正上方；此时驱动气缸A23动作将加工工件49放置在工件夹紧装置的锥套44内。

当加工工件49进入到锥套44内时，加工工件49的底端与定位轴42接触；此时、回位弹簧47将推动活塞41下移至指定工位；活塞41下移过程中将通过输入轴夹胆43带动锥套44在导向座46内下移；导向座46将会挤压锥套44，进而使锥套44夹紧加工工件49。而后；旋转夹紧气缸50带动压杆51转动，压杆51将加工工件49压紧在锥套44内。

以上过程完成后，驱动电机3动作，驱动电机3通过驱动丝杆4带动夹具底座35移动，使夹具底座35带动加工工件49运动至相位测量工位。

此时，相位测量装置滑动座气缸34动作；滑动座气缸34通过滑动座32带动相位探针33沿线轨31移动至相位测量工位，使相位探针33的探头与加工工件49的外圆周接触；随后；主轴电转子36带动主轴40旋转；主轴40通过导向座46、锥套44带动加工工件49转动，使相位探针33找到加工工件49的相位缺口后主轴40停止转动；随后、滑动座气缸34带动相位探针33复位。

然后、驱动电机3通过驱动丝杆4带动夹具底座35和加工工件49运动至滑座8的下方；此时、升降电机6通过升降丝杆7带动滑座8移动至工件加工工位；随后、伺服电机9动作；伺服电机9将通过传动带17带动偏心轮轴10和凸轮轴12动作；偏心轮轴10首先将通过连杆15和销轴14带动刀座11沿导向线轨52下移；在刀座11下移过程中，刀座11将带动插齿刀48向下完成一次插齿加工动作；当刀座11下移离开导向线轨52后，退刀弹簧16能够推动刀座11向凸轮轴12方向移动；使刀座11完成退刀动作由此避免“拉刀”事故的发生。当刀座11完成“退刀”动作后；凸轮轴12的凸面将通过滚子轴13推动刀座11回位；此时偏心轮轴10通过连杆15和销轴14带动刀座11进入导向线轨52内并向上移动回位；在刀座11在导向线轨52上、下移动时；凸轮轴12的凹面与滚子轴13滚动连接。

在这一过程中凸轮轴12每转动一圈，偏心轮轴10也将会转动一圈；插齿刀48就会在刀座11的带动下向下运动完成一次外花键齿的加工动作，随后、刀座11会完成一次退刀动作；转向器输入轴外花键的一个外花键齿经一定次数的加工完成后，主轴电转子36将会带动主轴40旋转一定角度；主轴40通过导向座46、锥套44带动加工工件49转动一定角度后；刀座11将会带动插齿刀48进入下一个外花键齿的加工。

凸轮轴12每转动一圈，触点板18就会经过触点开关19一次；由此可实现插齿加工计数，当外花键加工完成时，伺服电机9将会停止动作，升降电机6将会通过升降丝杆7带动滑座8复位。

当加工工件49的外花键加工完成后，驱动电机3通过驱动丝杆4带动夹具底座35和加工工件49移动至自动上料装置的下方；此时、压缩气体通过主轴40向导向座46内冲气；导向座46内的活塞41在压缩气体的作用下，会克服回位弹簧47的压力，并通过输入轴夹胆43推动锥套44在导向座46内上移至指定位置。此时锥套44将会脱离导向座46的挤压，进而使锥套44将加工工件49松开。随后、旋转夹紧气缸50带动压杆51转动，使压杆51离开加工工件49。

而后、驱动气缸B24将会运动至加工工件49的上方；此时、驱动气缸B24将通过推动气爪25将加工工件49抓住后归位；然后、驱动气缸B24在无杆气缸和滑板21的作用下，移动至落料架28上方。最后、推动气爪25将加工工件49放置在落料架28上即可完成加工工件49的加工；随后该汽车转向器输入轴外花键加工机床即可进入下个工作循环。

Claims

1.一种汽车转向器输入轴外花键加工机床，它由底座（1）、自动上料装置、工件夹紧装置、相位测量装置和工件加工装置构成；其特征在于：底座（1）上装有工件加工装置，工件加工装置一侧的底座（1）上装有自动上料装置；自动上料装置的一侧设置有相位测量装置；相位测量装置与工件加工装置之间的底座上通过对称状设置的导轨A（2）跨装有工件夹紧装置；导轨A（2）之间通过驱动电机（3）安装有驱动丝杆（4）；驱动丝杆（4）与工件夹紧装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车转向器输入轴外花键加工机床，其特征在于：所述的工件加工装置由立架（5）、升降电机（6）、升降丝杆（7）、滑座（8）、伺服电机（9）、偏心轮轴（10）、刀座（11）、凸轮轴（12）和滚子轴（13）构成；立架（5）上通过升降电机（6）装有升降丝杆（7）；升降丝杆（7）上活动的装有滑座（8）；滑座（8）的顶部固装有伺服电机（9）；滑座（8）内通过轴承座安装有偏心轮轴（10）；偏心轮轴（10）下方的滑座（8）内通过导向线轨（52）活动的装有刀座（11）；刀座（11）通过销轴（14）和连杆（15）与偏心轮轴（10）连接；刀座（11）内设置有滚子轴（13）；滚子轴（13）一侧的滑座（8）内设置有凸轮轴（12）；凸轮轴（12）与滚子轴（13）接触连接；滚子轴（13）另一侧的滑座（8）上对称状设置有退刀弹簧（16）；退刀弹簧（16）与刀座（11）接触连接;所述的伺服电机（9）通过传动带（17）与偏心轮轴（10）连接；偏心轮轴（10）通过传动带（17）与凸轮轴（12）连接。

3.根据权利要求2所述的一种汽车转向器输入轴外花键加工机床，其特征在于：所述的凸轮轴（12）的一端设置有触点板（18），凸轮轴（12）一侧的滑座（8）上设置有与触点板（18）相对应的触点开关（19）。

4.根据权利要求1所述的一种汽车转向器输入轴外花键加工机床，其特征在于：所述的自动上料装置由支架（20）、滑板（21）、驱动气缸A（23）、驱动气缸B（24）、气爪（25）、上料底板（26）、上料架（27）和落料架（28）构成；支架（20）上通过导轨B（29）和无杆气缸装有滑板（21）；滑板（21）上对称状设置有驱动气缸A（23）和驱动气缸B（24）；驱动气缸A（23）和驱动气缸B（24）的端头上分别装有气爪（25）；气爪（25）下方的支架（20）上通过上料底板（26）安装有上料架（27）和落料架（28）。

5.根据权利要求1所述的一种汽车转向器输入轴外花键加工机床，其特征在于：所述的相位测量装置由支撑架（30）、滑动座气缸（34）、滑动座（32）和相位探针（33）构成；支架（20）的一侧通过支撑架（30）固装有滑动座气缸（34）；滑动座气缸（34）一侧的支撑架（30）上通过线轨（31）安装有滑动座（32）；滑动座（32）上安装有相位探针（33）。

6.根据权利要求1所述的一种汽车转向器输入轴外花键加工机床，其特征在于：所述的工件夹紧装置由夹具底座（35）、主轴电转子（36）、主轴电定子（37）、编码器（38）、编码器感应块（39）、主轴（40）、活塞（41）、定位轴（42）、输入轴夹胆（43）和锥套（44）构成；夹具底座（35）内通过主轴轴承座（45）装有主轴（40）；主轴（40）的下端圆周上固装有主轴电转子（36）；主轴电转子（36）圆周外的夹具底座（35）内固装有主轴电定子（37）；主轴电定子（37）下方的主轴（40）端头上设置有编码器（38）；编码器（38）外侧的夹具底座（35）上设置有编码器感应块（39）；所述的主轴（40）上端固装有导向座（46）；导向座（46）的上端卡装有锥套（44）；导向座（46）的下端与主轴（40）之间设置有活塞（41）；活塞（41）与锥套（44）之间通过输入轴夹胆（43）连接；活塞（41）与导向座（46）之间设置有回位弹簧（47）；活塞（41）内设置有定位轴（42）；定位轴（42）的一端与主轴（40）固定连接；定位轴（42）的另一端穿过活塞（41）后延伸至输入轴夹胆（43）内。

7.根据权利要求6所述的一种汽车转向器输入轴外花键加工机床，其特征在于：所述的主轴（40）为管轴体，主轴（40）的下端端头设置有排屑管（22）；所述的锥套（44）一侧通过旋转夹紧气缸（50）装有压杆（51）。