内设芯棒的管状输入轴精密加工装置的制作方法

本发明属于加工设备领域，涉及汽车方向盘用轴类零件的加工装置,尤其涉及内设芯棒的管状输入轴精密加工装置。

背景技术：

随着经济的发展，汽车的应用越来越普及，汽车的上零件的制作直接影响汽车的整体形成，方向盘的性能更是至关重要，方向盘零件包括输入轴和输出轴，无论是输入轴还是输出轴，均可定位为管柱结构，管柱结构在加工的过程中会通过旋锻成型，旋锻成型是一种渐进式的成型工艺，能用于缩小管材及棒材的横截面，其旋锻力的传输沿径向进行，现有技术下的旋锻成型所广泛采用的是进给式旋锻，汽车转向管柱内的输出轴内花键轴就是采用内部有花键芯棒支撑的进给式旋锻，该种旋锻成型工艺在内花键轴制造过程中，其内部有芯棒支撑作用，输入轴无需芯棒支撑。目前常见的旋锻机在加工的过程中，无论是输出轴的加工还是输入轴的加工，刀具容易产生震动，导致加工的精度降低。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是在于提供内设芯棒的管状输入轴精密加工装置，刀具过程中，刀具稳定，牢固性佳，加工更加稳定，加工后的零件精度度，产品的合格率高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：内设芯棒的管状输入轴精密加工装置，包括旋转轴、固定壳和刀具，所述固定壳为圆柱形壳体，所述旋转轴设在所述固定壳内且二者同轴设置，所述旋转轴相对所述固定壳转动连接，所述刀具固设在所述旋转轴的一端，所述刀具的中部设有定位孔，所述刀库上设有多个加工槽，所述加工槽平行于所述刀具的轴线设置，所述旋转轴内设有避位孔，所述避位孔与所述定位孔同轴设置，所述避位孔的直径大于所述定位孔的直径，所述旋转轴远离所述刀具的一端设有驱动轮，所述驱动轮与所述旋转轴同轴设置且二者固定连接，所述旋转轴远离所述刀具一端的内部设有往复孔，所述往复孔与所述避位孔同轴设置，所述往复孔内设有芯棒，所述芯棒设在所述往复孔内且二者滑动连接。

进一步的，所述旋转轴的两端设有圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承与所述旋转轴同轴设置，所旋转轴与所述固定壳通过所述圆锥滚子轴承转动连接。

进一步的，所述驱动轮和所述旋转轴通过键槽结构固定连接。

进一步的，所述驱动轮上沿其轴线方向均布有多个减重孔，所述驱动轮的外圈设有三个皮带固定槽，所述驱动轮通过皮带结构与外部的驱动装置连接。

进一步的，所述刀具与所述旋转轴之间设有转接板，所述转接板的直径大于所述刀具的直径，所述转接板固锁在所述旋转轴上，所述旋转轴的外圈设有转动连接的压盖，所述压盖与所述固定壳之间设有端盖，所述端盖与所述压盖和所述固定壳均固锁设置，所述刀具与所述转接板固定连接，所述刀具与所述压盖之间转动连接，所述端盖远离所述转接板的一端固锁有压板。

进一步的，所述压盖的外圈设有定位槽，所述定位槽内设有钢珠，所述钢珠与所述压盖的内圈接触设置。

进一步的，所述压盖的上端设有吊环，所述固定壳的上端设有吊环，所述固定壳的上端设有注油孔。

进一步的，所述刀具远离所述所述旋转轴的一端设有导向孔，所述导向孔与所述定位同轴设置，所述刀具远离所述所述旋转轴的一端设有导向孔，所述导向孔与所述定位同轴设置。

进一步的，芯棒远离所述刀具的一端连接驱动杆的一端，所述驱动杆的另一端通过万向联轴器连接Y型接头的一端，所述Y型接头的另一端与驱动缸的出力轴连接，所述驱动缸固锁在固定架上，所述固定架与旋锻机的固定部分连接。

进一步的，所述驱动杆的外圈设有滑动套，所述滑动套与所述驱动杆同轴设置且二者相对滑动连接，所述滑动套的外圈设有转动连接的固定套。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：1、本发明设置旋转轴和刀具，旋转轴内设置避位孔，刀具中部设置定位孔和加工槽，旋转轴和刀具固定连接且二者同轴转动，保证了二者的同步转动性，刀具切削完成后进入到避位孔，在旋转轴和刀具同步转动的过程中，不易产生振动，保证了零件加工的稳定性，提升了加工精度，使得产品加工的合格率大幅度提升；2、驱动轮通过皮带结构与外部的驱动装置连接，皮带传递稳定，且成本低，设置三个皮带固定槽，动力传递更加平稳，可承受较大的扭矩切削力；3、压盖的外圈设有定位槽，定位槽内设有钢珠，钢珠与压盖的内圈接触设置，钢珠的设置实现了压盖与转接板之间的相互转动，而且为点接触结构，摩擦系数低；4、设置防护盖可防止外部的灰尘杂质等进入到进入，影响加工精度，过孔的设置，方便待加工的物料进入到刀具中进行加工。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明内设芯棒的管状输入轴精密加工装置的结构示意图；

图2是本发明转接板和压盖配合的示意图。

附图标记：

1-旋转轴；11-圆锥滚子轴承；12-避位孔；13-往复孔；15-固定座；16-驱动缸；17-驱动杆；171-固定套；172-滑动套；18-万向联轴器；19-Y型接头；20-芯棒；2-驱动轮；21-减重孔；22-皮带固定槽；3-固定壳；31-吊环；32-注油孔；4-端盖；5-压盖；6-压板；7-刀具；71-定位孔；72-导向孔；73-加工凹槽；8-转接板；81-定位槽；9-防护盖；91-过孔；10-钢珠。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1和图2所示，本发明为内设芯棒的管状输入轴精密加工装置，包括旋转轴1、固定壳3和刀具7，固定壳3为圆柱形壳体，旋转轴1设在固定壳3内且二者同轴设置，旋转轴1相对固定壳3转动连接，刀具7固设在旋转轴1的一端，刀具7的中部设有定位孔71，刀库上设有多个加工槽，加工槽平行于刀具7的轴线设置，旋转轴1内设有避位孔12，避位孔12与定位孔71同轴设置，避位孔12的直径大于定位孔71的直径，旋转轴1远离刀具7的一端设有驱动轮2，驱动轮2与旋转轴1同轴设置且二者固定连接，旋转轴1远离刀具7一端的内部设有往复孔13，往复孔13与避位孔12同轴设置，往复孔13内设有芯棒20，芯棒20设在往复孔13内且二者滑动连接。

优选地，旋转轴1的两端设有圆锥滚子轴承11，圆锥滚子轴承11与旋转轴1同轴设置，所旋转轴1与固定壳3通过圆锥滚子轴承11转动连接，圆锥滚子轴承11可以承受径向负荷和单一方向轴向负荷，传递更加稳定可靠；更优选地，驱动轮2和旋转轴1通过键槽结构固定连接，键槽结构简单，稳定；更优选地，驱动轮2和旋转轴1通过花键结构连接，受力均匀，转动稳定。

优选地，驱动轮2上沿其轴线方向均布有多个减重孔21，降低驱动轮2的重量，节约能耗；驱动轮2的外圈设有三个皮带固定槽22，驱动轮2通过皮带结构与外部的驱动装置连接，皮带传递稳定，且成本低，设置三个皮带固定槽22，动力传递更加平稳，可承受较大的扭矩切削力。

优选地，刀具7与旋转轴1之间设有转接板8，转接板8的直径大于刀具7的直径，转接板8固锁在旋转轴1上，转接板8可对圆锥滚子轴承11进行定位，旋转轴1的外圈设有转动连接的压盖5，压盖5与固定壳3之间设有端盖4，端盖4与压盖5和固定壳3均固锁设置，刀具7与转接板8固定连接，刀具7与压盖5之间转动连接，端盖4远离转接板8的一端固锁有压板6，压板6的设置可防止外部的灰尘进入。

优选地，压盖5的外圈设有定位槽81，定位槽81内设有钢珠10，钢珠10与压盖5的内圈接触设置，钢珠10的设置实现了压盖5与转接板8之间的相互转动，而且为点接触结构，摩擦系数低。

优选地，压盖5的上端设有吊环31；优选地，固定壳3的上端设有吊环31，固定壳3的上端设有注油孔32，设置吊环31，方便组装的时候进行吊运，转运更加便捷；设置注油孔32，可定位的。

优选地，刀具7远离旋转轴1的一端固设有防护盖9，防护盖9的中部设有过孔91，过孔91的直径大于导向孔72的直径，设置防护盖9可防止外部的灰尘杂质等进入到进入，影响加工精度，过孔91的设置，方便待加工的物料进入到刀具7中进行加工。

优选地，刀具7远离旋转轴1的一端设有导向孔72，导向孔72与定位同轴设置，方便进料。

优选地，芯棒20远离刀具的一端连接驱动杆17的一端，驱动杆17的另一端通过万向联轴器18连接Y型接头19的一端，Y型接头19的另一端与驱动缸16的出力轴连接，驱动缸16固锁在固定架15上，固定架15与旋锻机的固定部分连接。

优选地，驱动杆17的外圈设有滑动套172，滑动套172与驱动杆17同轴设置且二者相对滑动连接，滑动套172的外圈设有转动连接的固定套171。

在实际的应用过程中，将待加工的输入轴通过导向孔72放置到定位孔71内，旋转轴1在驱动轮2的作用下旋转，进而带动刀具7旋转，加工凹槽73对输出轴进行旋锻加工，加工的过程中不断前进，加工完成的部分进入到避位孔12中，同时芯棒20进入到输入轴的内部，起到支撑的作用，保证加工过程中，输入轴不变形，加工完成后输入轴退出，芯棒撤回，完成下一个工件的加工，整个结构刀具7过程中，刀具7稳定，牢固性佳，加工更加稳定，加工后的零件精度度，产品的合格率高。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。