通用机械凸轮轴用钻孔装置的制作方法

本发明涉及机械制造领域，具体涉及通用机械凸轮轴用钻孔装置。

背景技术：

凸轮轴制作过程中需要对凸轮轴加工一个方形的铣削面，然后再铣削面上钻一个孔，以满足后续零件连接的需要。钻孔设备对凸轮轴进行定位时，需要保证铣削面与钻孔方向垂直，但目前的钻孔设备缺乏铣削面校正机构，往往是工人旋转凸轮轴对铣削面进行粗略的调平，因此钻孔的精度不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供通用机械凸轮轴用钻孔装置，能够实现对铣削面进行调平，提高铣削面调平精度。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

通用机械凸轮轴用钻孔装置，包括用于对凸轮轴进行固定的装夹机构和用于对凸轮轴进行钻孔的钻孔机构，装夹机构包括用于分别从凸轮轴两端进行夹紧的端部夹持件和用于对凸轮轴铣削面进行调平的调平件，调平件包括两个支撑轮和转动连接在支撑轮上的调平轮，两个调平轮的旋转方向相同，且两个调平轮能与凸轮轴相抵，支撑轮上设有能够卡入凸轮轴齿轮上安装孔内的插销，插销通过传动机构带动铣削面压紧件压紧凸轮轴铣削面。

本方案的原理在于：

端部夹持件用于从凸轮轴两端进行夹持定位，调平件用于对凸轮轴铣削面进行调平，使得凸轮轴铣削面处于水平状态，从而钻孔机构在钻孔时，钻孔方向与凸轮轴铣削面能够垂直，调平件对铣削面调平的原理如下：两个支撑轮分别对两个调平轮进行支撑，由于凸轮轴与两个调平轮相抵，通过两个调平轮同步且同向旋转，即可带动凸轮轴旋转，从而将凸轮轴铣削面调平至水平状态，铣削面是否调平至水平状态是通过支撑轮上的插销来进行判断的，若插销能够插入凸轮轴齿轮上的安装孔内，则表明凸轮轴铣削面处于水平状态，否则表明凸轮轴未处于水平状态，需要继续对铣削面进行调平，直至铣削面处于水平状态为止。并且，两个调平轮对凸轮轴铣削面进行调平后，调平轮还能够对凸轮轴起到竖向的支撑作用，由于端部夹持件仅能对凸轮轴两端进行夹持，即凸轮轴中部是悬空的，通过两个调平轮对凸轮轴进行竖向上的支撑，能够避免钻孔时凸轮轴发生弯曲变形。

另外，插销插入凸轮轴齿轮的安装孔的过程中，还能通过传动机构带动铣削面压紧件运动以压紧凸轮轴铣削面，即两个调平轮对凸轮轴进行竖向上的支撑、铣削面压紧件对凸轮轴进行竖向上的压紧、插销插入凸轮轴齿轮的安装孔内防止凸轮轴旋转，凸轮轴受到全方位的夹持固定，固定效果好。

采用本方案能达到如下技术效果：

1、本发明通过两个调平轮旋转来带动凸轮轴旋转，从而实现对凸轮轴铣削面的调平，并且能够通过支撑轮上的插销能否插入凸轮轴齿轮上的安装孔内来判断凸轮轴铣削面是否调平到位，与现有技术中通过人工调平凸轮轴铣削面相比，凸轮轴调平的准确性得到极大提到。并且插销插入凸轮轴齿轮的安装孔内后，也能起到固定凸轮轴的作用，防止凸轮轴移位和旋转，从而保证了钻孔的准确性。

2、本发明通过调平轮、铣削面压紧件和插销能够实现对凸轮轴的全方位固定夹紧，凸轮轴固定效果好。

进一步，铣削面压紧件包括固定连接在支撑轮上的竖向的压紧轴和能够在压紧轴顶部旋转的横向的压紧杆。压紧轴用于支撑压紧杆，通过压紧杆的旋转即可实现压紧杆自由端由凸轮轴铣削面外侧旋转至压紧杆自由端与凸轮轴铣削面贴紧从而实现对凸轮轴铣削面的压紧。

进一步，传动机构包括固定连接在插销上的竖向的推杆和开设在压紧杆上的条形孔，推杆穿过条形孔并与条形孔的孔壁相贴。插销插入凸轮轴齿轮上安装孔的过程中，能够带动插销上固定的推杆运动，而推杆是穿过压紧杆上的条形孔的，因此推杆运动时能够给予压紧杆一个沿凸轮轴长度方向的推力，从而使得压紧杆旋转。

进一步，压紧杆靠近压紧轴的一段固定有螺纹套筒，压紧轴顶部与螺纹套筒通过螺纹配合。由于螺纹套筒在压紧轴顶部旋转时，螺纹套筒是螺旋下降，带动压紧杆旋转向下运动，压紧凸轮轴铣削面，相比于压紧杆做平面旋转运动压紧凸轮轴铣削面而言，螺旋向下压紧效果更好，并且压紧杆压紧凸轮轴铣削面时，利用压紧轴顶部与螺纹套筒之间螺纹自锁的原理，压紧杆不容易发生松动，压紧效果好。

进一步，两个支撑轮上均设有插销，两个支撑轮上的插销能够分别卡入凸轮轴齿轮上的两个安装孔内。采用两个插销分别插入凸轮轴齿轮上的两个安装孔内，相比于采用一个插销插入凸轮轴齿轮上的其中一个安装孔内，对凸轮轴的固定效果更好。

进一步，两个插销均连有传动机构，且两个传动机构中的压紧杆竖向相抵。两个压紧杆竖向相抵，会使得两个压紧杆之间产生竖向的压力，传导至两个螺纹套筒之间，使得螺纹套筒与压紧轴顶部螺纹之间的螺牙间的摩擦力增大，从而加强螺纹套筒的防松作用，相当于双螺母锁紧的原理，螺纹套筒和压紧杆对凸轮轴铣削面压紧时更加不易发生松动。

进一步，两个调平轮下方还设有用于驱动两个调平轮旋转的驱动轮。通过驱动轮的旋转能够同时带动两个调平轮旋转。

进一步，驱动轮外缘与两个调平轮外缘均相贴。驱动轮旋转时，驱动轮外缘与两个调平轮外缘均相贴，利用驱动轮外缘与两个调平轮外缘之间的摩擦力即可同时带动两个调平轮旋转。

进一步，驱动轮外缘与两个调平轮外缘均啮合。相比于驱动轮外缘与两个调平轮外缘均相贴，驱动轮外缘与两个调平轮外缘均啮合时，驱动轮与两个调平轮之间更加不容易打滑。

进一步，驱动轮外缘与两个调平轮外缘均设有防滑层。设置防滑层也能减少驱动轮与两个调平轮之间的打滑问题。

附图说明

图1为本发明中凸轮轴的立体图；

图2为为本发明实施例一的主视图；

图3为图2中a-a截面图，且凸轮轴铣削面处于未调平的状态；

图4为图3中凸轮轴铣削面调平后的状态图；

图5为图4中压紧杆压紧凸轮轴铣削面的状态图；

图6为本发明实施例二的结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座100、凸轮轴1、凸轮轴齿轮2、安装孔20、铣削面3、端部夹持杆4、钻孔刀具5、支撑轮6、调平轮7、驱动轮8、小型电机9、固定柱10、压紧轴11、螺纹套筒12、压紧杆13、条形孔130、推杆14。

如图1和图2所示，本实施例的通用机械凸轮轴用钻孔装置，包括用于对凸轮轴1进行固定的装夹机构和用于对凸轮轴1进行钻孔的钻孔机构，钻孔机构位于装夹机构上方，钻孔机构采用现有技术中的钻孔方式，即通过钻孔刀具5对凸轮轴1进行钻孔加工。装夹机构包括用于分别从凸轮轴1两端进行夹紧的端部夹持件和用于对凸轮轴1的铣削面3进行调平的调平件。

端部夹持件包括底座100和固定在底座100上的两个支撑柱，位于左侧的支撑柱的顶部固定有一个直线电机，直线电机的输出轴固定有一个端部夹持杆4，位于右侧的支撑柱的顶部也固定有一个端部夹持杆4。

调平件结合图2、图3、图4和图5所示，包括两个通过固定杆60固定在底座100上的支撑轮6和转动套设在支撑轮6上的调平轮7，两个调平轮7与凸轮轴1相抵，两个调平轮7下方还设有驱动轮8，驱动轮8外缘与两个调平轮7外缘均相贴，底座100上固定有两个两个固定柱10，固定柱10上转动连接有调平轴，调平轴与驱动轮8同轴固定连接。通过旋转调平轴能够带动驱动轮8旋转，从而带动两个调平轮7同向旋转，为了防止驱动轮8与调平轮7之间打滑，可以在驱动轮8外缘与两个调平轮7外缘均粘贴橡胶材料的防滑层，两个调平轮7旋转时带动凸轮轴1旋转，从而实现凸轮轴1铣削面3的调平。调平轴的旋转可以通过人工手动进行旋转，也可以采用如图2所示的小型电机9通过皮带来驱动旋转。

左侧的支撑轮6上滑动连接有能够卡入凸轮轴齿轮2上安装孔20内的插销，插销在支撑轮6上的滑动方向为沿着凸轮轴1的轴向。左侧的支撑轮6上固定有压紧轴11，压紧轴11顶部设有螺纹，且压紧轴11顶部螺纹套设有一个螺纹套筒12，螺纹套筒12固定有一根横向的压紧杆13，压紧杆13上开设有条形孔130，插销固定有竖向的推杆14，推杆14穿过条形孔130。

本发明的具体实施过程如下：

步骤一、凸轮轴1端部夹持：采用端部夹持件对凸轮轴1进行初步的夹持定位，安装凸轮轴1时，先将凸轮轴1右端的中心孔套在右侧的端部夹持杆4上，然后直线电机输出杆伸长，使得位于左侧的端部夹持杆4也插入凸轮轴1左端的中心孔内，从而实现凸轮轴1的初步定位。

步骤二、凸轮轴1的铣削面3调平：驱动轮8旋转带动两个调平轮7同向旋转，由于凸轮轴1与两个调平轮7相抵，即可带动凸轮轴1旋转，从而将凸轮轴1铣削面3调平至水平状态，铣削面3是否调平至水平状态是通过支撑轮6上的插销来进行判断的，若插销能够插入凸轮轴齿轮2上的安装孔20内，则表明凸轮轴1铣削面3处于水平状态，否则表明凸轮轴1未处于水平状态，需要继续对铣削面3进行调平，直至铣削面3处于水平状态为止。

步骤三、压紧杆13压紧凸轮轴1的铣削面3：在插销插入凸轮轴齿轮2上的安装孔20内的过程中，能够带动插销上固定的推杆14运动，而推杆14是穿过压紧杆13上的条形孔130的，因此推杆14运动时能够给予压紧杆13一个沿凸轮轴1长度方向的推力，从而使得压紧杆13旋转。由于螺纹套筒12在压紧轴11顶部旋转时，螺纹套筒12是螺旋下降，带动压紧杆13旋转向下运动，压紧凸轮轴1的铣削面3，相比于压紧杆13做平面旋转运动压紧凸轮轴1的铣削面3而言，螺旋向下压紧效果更好，并且压紧杆13压紧凸轮轴1的铣削面3时，利用压紧轴11顶部与螺纹套筒12之间螺纹自锁的原理，压紧杆13不容易发生松动，压紧效果好。

步骤四、凸轮轴1的铣削面3钻孔：钻孔刀具5向下运动，从而对凸轮轴1铣削面3进行钻孔。

本发明中两个调平轮7能够对凸轮轴1起到竖向的支撑作用，由于端部夹持件仅能对凸轮轴1两端进行夹持，即凸轮轴1中部是悬空的，通过两个调平轮7对凸轮轴1进行竖向上的支撑，能够避免钻孔时凸轮轴1发生弯曲变形。通过两个调平轮7对凸轮轴1进行竖向上的支撑、压紧杆13对凸轮轴1进行竖向上的压紧、插销插入凸轮轴齿轮2的安装孔20内防止凸轮轴1旋转，凸轮轴1受到全方位的夹持固定，固定效果好，从而保证了钻孔的准确性。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：如图6所示，两个支撑轮6上均连有压紧杆13，两个支撑轮6上均设有插销，两个支撑轮6上的插销能够分别卡入凸轮轴齿轮2上的两个安装孔20内。采用两个插销分别插入凸轮轴齿轮2上的两个安装孔20内，相比于采用一个插销插入凸轮轴齿轮2上的其中一个安装孔20内，对凸轮轴1的固定效果更好。

同时，两根横向的压紧杆13竖向相抵。两个压紧杆13竖向相抵，会使得两个压紧杆13之间产生竖向的压力，传导至两个螺纹套筒12之间，使得螺纹套筒12与压紧轴11顶部螺纹之间的螺牙间的摩擦力增大，从而加强螺纹套筒12的防松作用，相当于双螺母锁紧的原理，螺纹套筒12和压紧杆13对凸轮轴1铣削面3压紧时更加不易发生松动。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中，驱动轮8外缘与两个调平轮7外缘不是相贴，而是啮合。相比于驱动轮8外缘与两个调平轮7外缘均相贴，驱动轮8外缘与两个调平轮7外缘均啮合时，驱动轮8与两个调平轮7之间更加不容易打滑。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。