专利名称：一种用于轴类产品加工的精密热成形搓碾机的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一种用于轴类产品加工的精密热成形搓碾机，属于机械加 工设备技术领域。
技术背景轴是机械传动中不可缺少的传动零件之一，其应用极为广泛。国内外 传统轴类加工中， 一般根据轴的最大外径用圆钢下料加工，或者锻造，或 者铸造。用圆钢下料加工，加工佘量过大，材料浪费多，很不经济； 一般锻造 虽能改善金属的力学性能，但对机器设备和模具要求较高，对设备加工吨 位要求高，而且对长内孔锻造，目前还是锻造难题，特别是内孔同心度问 题难以实现。目前对大批量实心轴加工釆用横扎机，但缺点是模具费用过 大，换一种产品必须投十几万元模具费，不适合小批量产品，而且扎制量 过大会产生产品内部疏松；铸造生产工序繁多，工艺过程较难控制，致使 铸件废品率较高，铸件的内部组织比较粗大，力学性能较差。 发明内容本发明的目的是提供一种经济实用、精度高、加工余量小的用于轴类 产品加工的精密热成形搓碾机。其技术方案是 一种用于轴类产品加工的精密热成形搓碾机，其特征 在于包括前碾轮推进机构、后碾轮推进机构、芯棒推进机构、碾轮转动 机构、顶料机构、机架和控制系统；前碾轮推进机构和后碾轮推进机构对称安装于机架的前后两侧，分别 由伺服电机、减速机、联轴器、精密丝杆座、精密丝杆、推力架以及滑块 依次连接构成；芯棒推进机构安装于机架的左侧，由伺服电机、减速机、联轴器、精 密丝杆座、精密丝杆、推力架、滑块、芯棒座、芯棒、卸料板、工件座依 次连接构成；碾轮转动机构安装于机架的右侧，由电机、减速机、变速箱、两根万 向转动轴、碾轮轴承座、碾轮主轴、碾轮依次连接构成，变速箱平行连接 两根万向转动轴，万向转动轴分别通过碾轮轴承座与碾轮主轴连接，碾轮 主轴分别与一对碾轮连接；工件顶料机构安装于机架的下方，由伺服电机、减速机、联轴器、精 密丝杆座、精密丝杆、顶板、调节板依次连接构成；碾轮转动机构中的碾轮轴承座分别与前、后碾轮轮推进机构中的滑块 调节板连接固定。与传统的轴类产品加工设备相比，其技术效果是本发明的精密热成 形搓碾机由于对轴类产品的加工，采用热搓碾成形的加工设备结构，故其 对轴类产品的加工不仅精度高、误差小、加工余量小，不浪费材料；而且还 大大简化了工艺过程，节省了加工时间，提高了劳动生产率；特别是金属 坯料在由粗变细、由短变长的碾制加工过程中经历塑性变形，使其内部组 织致密、均匀、力学性能得到很大的改善。同时，本发明的精密热成形搓 碾机结构紧凑、先进、合理和科学，适用范围广，适合对各种长短、粗细 的实心轴和带台阶的空心轴类产品的加工。另外，本发明的精密热成形搓 碾机釆用数控技术，易于搡作，工作稳定性好，产品合格率高。
图l为本发明的结构示意图；图2为图1的A向视图；图3为碾轮轴承座结构示意图；图4为碾制过程中碾轮和顶板的运动方向示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，用于轴类产品加工的精密热成形搓碾机,包括前碾 轮推进机构、后碾轮推进机构、芯棒推进机构、碾轮转动机构、顶料机 构、机架和控制系统；前碾轮推进机构1和后碾轮推进机构2结构相同，对称安装于机架6 的前、后两侧，分别由伺服电机l.ll、减速机U2、联轴器1.13、精密丝 杆座1.14、精密丝杆1.15、推力架1.16、滑块1.17以及滑块调节板1.18 依次连接构成。芯棒推进机构3安装于机架的左侧，由伺服电机3.31、减速机3.32、 联轴器3.33、精密丝杆座3.34、精密丝杆3.35、推力架3.36、滑块3.37、 调节板3.38、芯棒座3.39、芯棒3.40、卸料板3.41、工件后座3.42依次连 接构成。碾轮转动机构4安装于机架的右侧，由电机4.41、减速机4.42、变速 箱4.43、万向转动轴4.44、碾轮轴承座4.47、碾轮主轴4.45、碾轮4.46依次连接构成。变速箱4.43平行连接两根万向转动轴，万向转动轴分别通过碾轮轴承座与碾轮主轴连接，碾轮主轴分别与一对碾轮连接。为了便于 生产过程中更换不同规格的碾轮，以适应对不同长短、粗细的轴类产品的 搓碾加工，碾轮轴承座4.47釆取由上轴承座和下轴承座构成的结构，上轴承座和下轴承座之间由螺栓连接固定(见图3)。工件顶料机构5安装于机架的下方，由伺服电机5.51、减速机5.52、 联轴器5.53、精密丝杆座5.54、精密丝杆5.55、顶板5.56以及调节板5.57 依次连接构成。碾轮转动机构中的两个碾轮轴承座4.47分别与前、后碾轮轮推进机构 中的滑块调节板连接固定。前碾轮推进机构1、后碾轮推进机构2、芯棒推进机构3和工件顶料 机构5中的伺服电机的电源由控制系统控制。其中，前碾轮推进机构、后 碾轮推进机构和工件顶料机构中的三台伺服电机的电源由控制系统实行 联动控制，芯棒推进机构中的伺服电机的电源由控制系统单独控制。精密热成形搓碾机加工实心轴类产品的方法将工件坯料加热到额定 温度(不同的材料温度有差别)，使工件坯料组织奥氏体化。然后，将坯 料组织奥氏体化的工件随即放到精密热成形搓碾机工件位的顶板5.56上， 使工件6的重心位于两碾轮4.46中心线下方，此时工件在顶板5.56和两 个碾轮4.46之间成三足鼎立之势。启动碾轮转动机构4，同时控制系统启 动前碾轮推进机构l、后碾轮推进机构2和顶料机构5同时联动推进，通 过两碾轮的相向运转对工件进行搓碾(见图4),使工件在搓碾过程中由粗 变细，当达到设定的尺寸后，控制系统控制前、后碾轮推进机构和顶料机 同时退出，完成实心轴类产品的加工。精密热成形搓碾机加工带台阶的空心轴类产品的方法将坯料组织奥 氏体化的工件先经冲床冲孔后，放到精密热成形搓碾机工件位的顶板5.56 上，使工件的重心位于两碾轮4.46中心线下方，此时工件在顶板5.56和 两个碾轮4.46之间成三足鼎立之势。控制系统启动芯棒推进机构3，通过 卸料板3.41连接的芯棒，将工件固定。碾轮转动机构4启动的同时，控制 系统启动前碾轮推进机构1、后碾轮推进机构2和顶料机构5同时联动推 进，通过两碾轮的相向运转对工件进行搓碾，使工件在搓碾过程中由粗变 细，当达到设定的尺寸后，控制系统控制前、后碾轮推进机构和顶料机同 时退出，并启动芯棒推进机构后退，使工件脱离芯棒，完成带台阶的空心 轴类产品的加工。
权利要求
1、一种用于轴类产品加工的精密热成形搓碾机，其特征在于包括前碾轮推进机构、后碾轮推进机构、芯棒推进机构、碾轮转动机构、顶料机构、机架和控制系统；前碾轮推进机构(1)和后碾轮推进机构(2)对称安装于机架(6)的前后两侧，分别由伺服电机、减速机、联轴器、精密丝杆座、精密丝杆、推力架以及滑块依次连接构成；芯棒推进机构(3)安装于机架的左侧，由伺服电机、减速机、联轴器、精密丝杆座、精密丝杆、推力架、滑块、芯棒座、芯棒、卸料板、工件座依次连接构成；碾轮转动机构(4)安装于机架的右侧，由电机、减速机、变速箱、万向转动轴、碾轮轴承座、碾轮主轴、碾轮依次连接构成，变速箱平行连接两根万向转动轴，万向转动轴分别通过碾轮轴承座与碾轮主轴连接，碾轮主轴分别与一对碾轮连接；工件顶料机构(5)安装于机架的下方，由伺服电机、减速机、联轴器、精密丝杆座、精密丝杆、顶板、调节板依次连接构成；碾轮转动机构中的碾轮轴承座分别与前、后碾轮轮推进机构中的滑块调节板连接固定。
2、 根据权利要求1所述的一种用于轴类产品加工的精密热成形搓碾 机，其特征在于所述碾轮转动机构(4)中的碾轮轴承座(4.47)由上轴承 座和下轴承座构成，上轴承座和下轴承座之间由螺栓连接固定。
3、 根据权利要求1所述的一种用于轴类产品加工的精密热成形搓碾 机，其特征在于精密热成形搓碾机加工实心轴类产品的方法将工件坯料加热到额定温度，使工件坯料组织奥氏体化； 将坯料组织奥氏体化的工件随即放到精密热成形搓碾机工件位的顶 板(5.56)上，使工件6的重心位于两碾轮(4.46)中心线下方；启动碾轮转动机构(4)，同时控制系统启动前碾轮推进机构(l)、后碾 轮推进机构(2)和顶料机构(5)同时联动推进，通过两碾轮的相向运转对工 件进行搓碾，使工件在搓碾过程中由粗变细，当达到设定的尺寸后，控制 系统控制前、后碾轮推进机构和顶料机同时退出，完成实心轴类产品的加 工。
4、 根据权利要求1所述的一种用于轴类产品加工的精密热成形搓碾机，其特征在于精密热成形搓碾机加工带台阶的空心轴类产品的方法将坯料组织奥氏体化的工件先经冲床冲孔后，放到精密热成形搓碾机工件位的顶板(5.56)上，使工件的重心位于两碾轮(4.46)中心线下方；控制系统启动芯棒推进机构(3),通过卸料板(3.41)连接的芯棒，将工 件固定；碾轮转动机构(4)启动的同时，控制系统启动前碾轮推进机构(l)、后 碾轮推进机构(2)和顶料机构(5)同时联动推进，通过两碾轮的相向运转对 工件进行搓碾，使工件在搓碾过程中由粗变细，当达到设定的尺寸后，控 制泉统控制前、后碾轮推进机构和顶料机同时退出，并启动芯棒推进机构 后退，使工件脱离芯棒，完成带台阶的空心轴类产品的加工。
全文摘要
一种用于轴类产品加工的精密热成形搓碾机，属于机械加工设备技术领域。目的是提供一种经济实用、精度高、加工余量小的用于轴类产品加工的精密热成形搓碾机。其技术要点是前碾轮推进机构(1)和后碾轮推进机构(2)对称安装于机架(6)的前后两侧，芯棒推进机构(3)安装于机架的左侧，工件顶料机构(5)安装于机架的下方，碾轮转动机构中的碾轮轴承座分别与前、后碾轮轮推进机构中的滑块调节板连接固定。由于对轴类产品的加工，采用热搓碾成形的机械加工结构，故其对轴类产品的加工不仅精度高、误差小、加工余量小；同时，其结构紧凑、先进、合理和科学，适用范围广，适合对各种长短、粗细的实心轴和带台阶的空心轴类产品的加工。
文档编号B21H9/00GK101323005SQ200810124250
公开日2008年12月17日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者江立权, 许昱岩, 许道益 申请人:安徽省小小科技实业有限责任公司