一种电机转轴立式铣端面加工方法与流程

本发明所属电机转轴领域，尤其涉及一种电机转轴立式铣端面加工方法。

背景技术：

电机轴是轴类零件中的典型代表之一，它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷；电机轴的制造离不开金属切削机床，而在保证电机轴的加工精度、减轻劳动强度、降低人工成本并实现自动化的过程中加床夹具是其重要的组成部分。随着自动化、智能化在传统五金加工行业中的普及，对保证加工精度稳定加工质量，缩减辅助时间，提高劳动效率，从而降低生产成本的更加智能便捷的机床夹具的需求也越来越高。在越来越自动化制造的技术背景下，加工中心立式加工电机轴端面的机床夹具还存在着一些问题：

1、现有的电机轴端面加工，普遍使用带有第四轴的卧式加工中心，单个卧式加工在没有第四轴的加工中心上，则定位装夹困难。在有必须立式加工端面的工艺要求时，只有简单简陋的立式工装夹具，且装夹困难。现有的工装夹具不仅对第四轴辅助设备的依赖性高，还对工人的劳动强度有较高的依赖，且不利于高效自动化生产。

2、现有的电机轴端面加工的夹具，普遍是单工位夹具。在大批量的生产电机轴零件时，人工或机械臂对加工完成的电机轴零件的替换、定位、装夹过程中以及在生产加工时多个刀具的更换中消耗的大量的时间，极大的降低了生产效率，提高了生产的时间成本。

3、现有的电机轴端面加工的夹具，在生产加工的过程中，更多的需要人工的装夹替换，人工定位，加工完成后还需要人工对夹具表面的废屑进行清理。此过程不但需要人工的高强度劳动，而且不利于自动化生产。

因此需要研制一种专业的电机轴立式铣端面加工方法，以此来解决上述问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种电机转轴立式铣端面加工方法。

本发明公开了一种电机转轴立式铣端面加工方法，所述的电机转轴立式铣端面加工方法应用电机轴立式铣端面加工装置对电机轴进行端面加工，所述电机轴立式铣端面加工装置包括：电机轴立式铣端面夹具，用于固定于立式加工中心的工作台上；立式多工位自动夹紧机构，固定连接于所述电机轴立式铣端面夹具内，所述立式多工位自动夹紧机构用于对多个电机轴同时进行自动夹紧；自动定位送料机构，设置于所述立式多工位自动夹紧机构的下方，所述自动定位送料机构用于对电机轴进行上下料且进行自动定位；变速喷刷机构，安装于所述电机轴立式铣端面夹具的上方，所述变速喷刷机构用于在对电机轴进行加工后自动清理所述电机轴立式铣端面夹具的表面废屑；

所述电机转轴立式铣端面加工方法包括：s1、上料：人工将待加工的多根电机轴依次放至所述自动定位送料机构内，并利用所述自动定位送料机构对多根电机轴进行预夹紧；s2、自动定位送料：利用所述自动定位送料机构对放入的电机轴进行上料，完成电机轴的高度位置定位工作；s3、自动夹紧：利用所述立式多工位自动夹紧机构对电机轴进行夹紧；s4、自动加工铣端面:利用立式加工中心刀头依次对各根电机轴进行加工；s5、工件下料：在所有电机轴加工完成后，利用所述自动定位送料机构对其进行下料，并在电机轴到达下料位置后，人工将电机轴取下；s6、可变速清理:当电机轴加工完成后，利用所述变速喷刷机构对所述电机轴立式铣端面夹具的表面废屑进行全方位自动清理。

在其中一个实施例中，所述电机轴立式铣端面夹具包括用于与立式加工中心工作台固定连接的固定架底座以及安装于所述固定架底座上的夹具固定架，所述立式多工位自动夹紧机构固定连接于所述夹具固定架的内部，所述变速喷刷机构安装于所述夹具固定架的上方。

在其中一个实施例中，所述自动定位送料机构包括：固定推进杆，连接于所述立式多工位自动夹紧机构的下方；夹爪架，固定连接于所述固定推进杆上，所述夹爪架上铰接有预夹爪，所述预夹爪的内部勾连有第一弹簧用以带动所述预夹爪始终处于夹紧状态；定位滑块，滑动连接于所述固定推进杆上且位于所述夹爪架的下方，所述定位滑块位于所述预夹爪的同侧固定连接有定位架；定位销，固定连接于所述固定推进杆上且位于所述夹爪架和所述定位滑块之间，所述定位销用于限制所述定位滑块的移动高度；二次滑动保护滑块，滑动连接于所述固定推进杆上且固定连接于所述定位滑块远离所述定位架的一侧，所述二次滑动保护滑块内滑动连接有滑板，所述滑板的上下两侧均与所述二次滑动保护滑块的内壁之间安装有第二弹簧；铰接座，固定连接于所述夹具固定架上，所述铰接座、所述固定推进杆和所述滑板之间铰接有连杆机构。

在其中一个实施例中，在所述s1中，人工将待加工的多根电机轴依次放至所述定位架内，并将电机轴的上部导入到所述预夹爪内，在所述第一弹簧的作用下利用所述预夹爪夹持电机轴，防止电机轴在运动时掉落。

在其中一个实施例中，在所述s2中，所述固定推进杆进给时带动铰接在其上的所述连杆机构运动，所述连杆机构带动所述二次滑动保护滑块和固定在其上的所述定位滑块上升，进而带动所述定位架上升，所述定位滑块向上滑动一定距离后受到所述定位销阻挡而停止运动，此时电机轴停止上升，完成电机轴高度的位置定位。

在其中一个实施例中，所述立式多工位自动夹紧机构包括：液压缸，固定连接于所述夹具固定架上，所述液压缸的输出端固定连接有衔接杆；定位导轨，固定连接于所述夹具固定架上，所述定位导轨滑动连接有滚珠定位滑块，所述滚珠定位滑块与所述衔接杆固定连接，所述滚珠定位滑块上固定连接有推动杆；v形活动夹块，固定连接于所述推动杆远离所述滚珠定位滑块的一端；v形固定夹块，固定连接于所述夹具固定架上且与所述v形活动夹块配合使用，所述v形固定夹块的v形侧面上设有安装槽，所述安装槽内安装有钢球，所述钢球与所述安装槽的底面之间设置有第三弹簧，所述安装槽的槽口处固定安装有带通孔的塞子，所述第三弹簧用于推动所述钢球部分伸出所述塞子外。

在其中一个实施例中，在所述s3中，所述液压缸继续伸出，推动所述衔接杆移动并带动固定在所述衔接杆上的所述滚珠定位滑块移动，使得所述滚珠定位滑块在所述定位导轨上向前运动，所述滚珠定位滑块运动推动固定在其上的所述推动杆，所述推动杆带动所述v形活动夹块前进，进而带动所述固定推进杆继续前进，使得二次滑动保护滑块开始工作，在所述定位销的作用下，所述二次滑动保护滑块内部的所述滑板克服所述第二弹簧滑动，电机轴跟随前进，使得所述钢球触碰到电机轴而将电机轴提前定心，直至所述液压缸顶死时，电机轴被夹紧。

在其中一个实施例中，在所述s5中，所有电机轴加工完成后，所述液压缸带动所述v形活动夹块后退，进而带动所述固定推进杆后退，使得连接在其上的所述连杆机构张开并带动所述二次滑动保护滑块，所述二次滑动保护滑块下降带动固定在其上的所述定位滑块，进而带动所述定位架下降，使得电机轴到达下料位置，然后人工将电机轴取下即可。

在其中一个实施例中，所述变速喷刷机构包括：推杆固定座，固定连接于所述夹具固定架的外侧面，所述推杆固定座上开设有第一卡槽以及与所述第一卡槽连通的第二卡槽；变速推杆，其一端滑动连接于所述第一卡槽或所述第二卡槽内，其另一端固定连接有定位拨块，所述定位拨块上开设有斜槽；支撑杆，固定连接于所述滚珠定位滑块上，所述支撑杆的一侧固定连接有齿条固定架，所述齿条固定架上固定连接有第一齿条；齿轮机构，安装于所述夹具固定架上且其中部与所述第一齿条啮合，通过运动所述第一齿条能够带动所述齿轮机构运转，所述齿轮机构上安装有第一齿轮组；传动杆，安装于所述夹具固定架上，所述传动杆上套接有变速架，所述变速架的一端安装有与所述第一齿轮组配合以实现所述传动杆不同转速的第二齿轮组，所述传动杆位于所述变速架远离所述第二齿轮组的一端转动连接有变速块，所述变速块的一端固定连接有滑动连接于所述斜槽内的变速定位销，通过将所述变速推杆从所述第一卡槽调节到所述第二卡槽内，能够带动所述定位拨块进行进给，进而带动所述变速定位销在所述斜槽内运动，从而推动所述变速块运动；齿轮副，安装于所述传动杆的一端，所述齿轮副上啮合有第二齿条，所述第二齿条的前端固定连接有固定槽块；喷刷架，卡扣于所述固定槽块内，所述喷刷架上固定连接有喷头。

在其中一个实施例中，在所述s6中，当所述液压缸开始工作时，带动固定在所述滚珠定位滑块上的所述支撑杆运动，进而带动所述齿条固定架运动，所述齿条固定架带动固定在其上的所述第一齿条运动，所述第一齿条带动所述齿轮机构运转；工件加工时，所述变速推杆处于所述推杆固定座的所述第一卡槽的位置，所述喷刷架随所述v形活动夹块同速进给，喷刷工件并清理废屑；工件加工完成后，所述变速推杆处于所述推杆固定座的所述第二卡槽的位置，带动所述定位拨块进给，使得所述变速定位销在所述斜槽内运动，进而推动所述变速块运动，所述变速块推动所述变速架，进而实现所述第一齿轮组和所述第二齿轮组不同的啮合状态，根据所述第一齿轮组和所述第二齿轮组不同的啮合状态实现所述传动杆的不同转速，所述传动杆的不同转速带动所述齿轮副的不同转速，经过所述第二齿条的传动带动卡扣在所述固定槽块内的所述喷刷架，使得所述喷刷架带动固定在其上的所述喷头快速运动，由于其向前的运动速度大于所述v形活动夹块的运动速度，从而对所述固定架底座和安装在其上的所述v形活动夹块进行全方位清理，实现自洁。

本发明的有益效果：

1、通过使用立式多工位加工的夹具，将卧式单工位加工改为立式多工位加工，减弱加工中心对第四轴设备的依赖性，实现多工位加工，便于通过立式加工端面，且便于工人或机械臂的上下料装夹，提高自动化生产的工作效率。

2、通过使用立式多工位自动夹紧机构，便于同时将多个工件进行自动夹紧，有利于工件的替换，多工位的夹紧设计，同一把铣刀可以进行多工件加工，有效提高加工效率。

3、通过使用自动定位送料机构，更加便捷的上下料，对要加工的工件自动定位，节省装夹时间，同时提高定位精度，保证加工精度，稳定加工质量，减轻了工人的劳动强度，减轻了劳动者的工作压力。

4、通过使用变速喷刷机构，加工时有效去除工件表面的切削废屑，提高加工精度，且在加工后能够自动清理夹具表面废屑，节省人工清理的时间，从而能够减少加工时间，提高生产效率，同时缓解劳动者的劳动强度，解放生产力。

附图说明

图1为本发明提供的一种电机轴立式铣端面加工装置的三维视图；

图2为本发明提供的一种电机轴立式铣端面加工装置的内部机构的三维视图；

图3为本发明提供的一种电机轴立式铣端面加工装置的变速喷刷机构的三维视图；

图4为本发明图3中齿轮传动机构的俯视图；

图5为本发明提供的一种电机轴立式铣端面加工装置的立式多工位自动夹紧机构的三维视图；

图6为本发明提供的一种电机轴立式铣端面加工装置的自动定位送料机构的三维视图；

图7为本发明v形夹块的三维视图；

图8为本发明v形夹块的俯视图；

图9为本发图9中b-b方向的剖切视图；

图10为本发明提供的一种电机轴立式铣端面加工装置的俯视图；

图11为本发明工件摆放好时图10中a-a方向的剖视图；

图12为本发明工件定位好后图10中a-a方向的剖视图；

图13为本发明工件家夹紧后图10中a-a方向的剖视图；

图14为本发明图11中i处的放大图；

图15为本发明提供的一种电机轴立式铣端面加工装置的夹具固定架俯视图；

图16为本发明图15中c-c方向的剖视图。

图中，电机轴立式铣端面夹具1、夹具固定架11、固定架底座12、电机轴13、立式多工位自动夹紧机构2、液压缸21、衔接杆22、v形活动夹块23、推动杆24、滚珠定位滑块25、定位导轨26、v形固定夹块27、第三弹簧28、塞子29、钢球210、自动定位送料机构3、固定推进杆31、预夹爪32、第一弹簧33、夹爪架34、定位销35、定位架36、定位滑块37、连杆机构38、铰接座39、二次滑动保护滑块310、第二弹簧311、滑板312、变速喷刷机构4、喷刷架41、喷头42、固定槽块43、第二齿条44、齿轮副45、齿条固定架46、第一齿条47、齿轮机构48、变速定位销49、定位拨块410、变速推杆411、推杆固定座412、斜槽413、变速块414、支撑杆415、变速架416、传动杆417、第一卡槽418、第二卡槽419、第一齿轮组420、第二齿轮组421。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种电机转轴立式铣端面加工方法，如图1、图2所示，所述的电机转轴立式铣端面加工方法应用电机轴立式铣端面加工装置对电机轴13进行端面加工，所述电机轴立式铣端面加工装置包括：电机轴立式铣端面夹具1，用于固定于立式加工中心的工作台上；立式多工位自动夹紧机构2，固定连接于所述电机轴立式铣端面夹具1内，所述立式多工位自动夹紧机构2用于对多个电机轴13同时进行自动夹紧；自动定位送料机构3，设置于所述立式多工位自动夹紧机构2的下方，所述自动定位送料机构3用于对电机轴13进行上下料且进行自动定位；变速喷刷机构4，安装于所述电机轴立式铣端面夹具1的上方，所述变速喷刷机构4用于在对电机轴13进行加工后自动清理所述电机轴立式铣端面夹具1的表面废屑；所述电机转轴立式铣端面加工方法包括：s1、上料：人工将待加工的多根电机轴13依次放至所述自动定位送料机构3内，并利用所述自动定位送料机构3对多根电机轴13进行预夹紧；s2、自动定位送料：利用所述自动定位送料机构3对放入的电机轴13进行上料，完成电机轴13的高度位置定位工作；s3、自动夹紧：利用所述立式多工位自动夹紧机构2对电机轴13进行夹紧；s4、自动加工铣端面:利用立式加工中心刀头依次对各根电机轴13进行加工；s5、工件下料：在所有电机轴13加工完成后，利用所述自动定位送料机构3对其进行下料，并在电机轴13到达下料位置后，人工将电机轴13取下；s6、可变速清理:当电机轴13加工完成后，利用所述变速喷刷机构4对所述电机轴立式铣端面夹具1的表面废屑进行全方位自动清理。

优选的，如图1、图2、图15、图16所示，所述电机轴立式铣端面夹具1包括用于与立式加工中心工作台固定连接的固定架底座12以及安装于所述固定架底座12上的夹具固定架11，所述立式多工位自动夹紧机构2固定连接于所述夹具固定架11的内部，所述变速喷刷机构4安装于所述夹具固定架11的上方。

优选的，如图1、图2、图6、图10、图11、图12、图13、图14所示，所述自动定位送料机构3包括：固定推进杆31，连接于所述立式多工位自动夹紧机构2的下方；夹爪架34，固定连接于所述固定推进杆31上，所述夹爪架34上铰接有预夹爪32，所述预夹爪32的内部勾连有第一弹簧33用以带动所述预夹爪32始终处于夹紧状态；定位滑块37，滑动连接于所述固定推进杆31上且位于所述夹爪架34的下方，所述定位滑块37位于所述预夹爪32的同侧固定连接有定位架36；定位销35，固定连接于所述固定推进杆31上且位于所述夹爪架34和所述定位滑块37之间，所述定位销35用于限制所述定位滑块37的移动高度；二次滑动保护滑块310，滑动连接于所述固定推进杆31上且固定连接于所述定位滑块37远离所述定位架36的一侧，所述二次滑动保护滑块310内滑动连接有滑板312，所述滑板312的上下两侧均与所述二次滑动保护滑块310的内壁之间安装有第二弹簧311；铰接座39，固定连接于所述夹具固定架11上，所述铰接座39、所述固定推进杆31和所述滑板312之间铰接有连杆机构38。

优选的，如图1、图2、图6所示，在所述s1中，人工将待加工的多根电机轴13依次放至所述定位架36内，并将电机轴13的上部导入到所述预夹爪32内，在所述第一弹簧33的作用下利用所述预夹爪32夹持电机轴13，防止电机轴13在运动时掉落。

优选的，如图1、图2、图6所示，在所述s2中，所述固定推进杆31进给时带动铰接在其上的所述连杆机构38运动，所述连杆机构38带动所述二次滑动保护滑块310和固定在其上的所述定位滑块37上升，进而带动所述定位架36上升，所述定位滑块37向上滑动一定距离后受到所述定位销35阻挡而停止运动，此时电机轴13停止上升，完成电机轴13高度的位置定位。

优选的，如图1、图2、图5、图7、图8、图9所示，所述立式多工位自动夹紧机构2包括：液压缸21，固定连接于所述夹具固定架11上，所述液压缸21的输出端固定连接有衔接杆22；定位导轨26，固定连接于所述夹具固定架11上，所述定位导轨26滑动连接有滚珠定位滑块25，所述滚珠定位滑块25与所述衔接杆22固定连接，所述滚珠定位滑块25上固定连接有推动杆24；v形活动夹块23，固定连接于所述推动杆24远离所述滚珠定位滑块25的一端；v形固定夹块27，固定连接于所述夹具固定架11上且与所述v形活动夹块23配合使用，所述v形固定夹块27的v形侧面上设有安装槽，所述安装槽内安装有钢球210，所述钢球210与所述安装槽的底面之间设置有第三弹簧28，所述安装槽的槽口处固定安装有带通孔的塞子29，所述第三弹簧28用于推动所述钢球210部分伸出所述塞子29外。

值得一提的是，在所述s2中，在电机轴13被所述预夹爪32夹住后所述液压缸21伸出，带动所述v形活动夹块23前进并带动所述固定推进杆31进行进给，从而带动铰接在固定推进杆31上的连杆机构38运动。

值得一提的是，每根所述衔接杆22与相邻两个所述滚珠定位滑块25固定连接，实现一个液压缸21带动两个v形活动夹块23进行运动。

优选的，如图1、图2、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，在所述s3中，所述液压缸21继续伸出，推动所述衔接杆22移动并带动固定在所述衔接杆22上的所述滚珠定位滑块25移动，使得所述滚珠定位滑块25在所述定位导轨26上向前运动，所述滚珠定位滑块25运动推动固定在其上的所述推动杆24，所述推动杆24带动所述v形活动夹块23前进，进而带动所述固定推进杆31继续前进，使得二次滑动保护滑块310开始工作，在所述定位销35的作用下，所述二次滑动保护滑块310内部的所述滑板312克服所述第二弹簧311滑动，电机轴13跟随前进，使得所述钢球210触碰到电机轴13而将电机轴13提前定心，直至所述液压缸21顶死时，电机轴13被夹紧。

优选的，如图1、图2、图5、图6、图7所示，在所述s5中，所有电机轴13加工完成后，所述液压缸21带动所述v形活动夹块23后退，进而带动所述固定推进杆31后退，使得连接在其上的所述连杆机构38张开并带动所述二次滑动保护滑块310，所述二次滑动保护滑块310下降带动固定在其上的所述定位滑块37，进而带动所述定位架36下降，使得电机轴13到达下料位置，然后人工将电机轴13取下即可。

优选的，如图1、图2、图3、图4、图5所示，所述变速喷刷机构4包括：推杆固定座412，固定连接于所述夹具固定架11的外侧面，所述推杆固定座412上开设有第一卡槽418以及与所述第一卡槽418连通的第二卡槽419；变速推杆411，其一端滑动连接于所述第一卡槽418或所述内，其另一端固定连接有定位拨块410，所述定位拨块410上开设有斜槽413；支撑杆415，固定连接于所述滚珠定位滑块25上，所述支撑杆415的一侧固定连接有齿条固定架46，所述齿条固定架46上固定连接有第一齿条47；齿轮机构48，安装于所述夹具固定架11上且其中部与所述第一齿条47啮合，通过运动所述第一齿条47能够带动所述齿轮机构48运转，所述齿轮机构48上安装有第一齿轮组420；传动杆417，安装于所述夹具固定架11上，所述传动杆417上套接有变速架416，所述变速架416的一端安装有与所述第一齿轮组420配合以实现所述传动杆417不同转速的第二齿轮组421，所述传动杆417位于所述变速架416远离所述第二齿轮组421的一端转动连接有变速块414，所述变速块414的一端固定连接有滑动连接于所述斜槽413内的变速定位销49，通过将所述变速推杆411从所述第一卡槽418调节到所述第二卡槽419内，能够带动所述定位拨块410进行进给，进而带动所述变速定位销49在所述斜槽413内运动，从而推动所述变速块414运动；齿轮副45，安装于所述传动杆417的一端，所述齿轮副45上啮合有第二齿条44，所述第二齿条44的前端固定连接有固定槽块43；喷刷架41，卡扣于所述固定槽块43内，所述喷刷架41上固定连接有喷头42。

优选的，如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，在所述s6中，当所述液压缸21开始工作时，带动固定在所述滚珠定位滑块25上的所述支撑杆415运动，进而带动所述齿条固定架46运动，所述齿条固定架46带动固定在其上的所述第一齿条47运动，所述第一齿条47带动所述齿轮机构48运转；工件加工时，所述变速推杆411处于所述推杆固定座412的所述第一卡槽418的位置，所述喷刷架41随所述v形活动夹块23同速进给，喷刷工件并清理废屑；工件加工完成后，所述变速推杆411处于所述推杆固定座412的所述第二卡槽419的位置，带动所述定位拨块410进给，使得所述变速定位销49在所述斜槽413内运动，进而推动所述变速块414运动，所述变速块414推动所述变速架416，进而实现所述第一齿轮组420和所述第二齿轮组421不同的啮合状态，根据所述第一齿轮组420和所述第二齿轮组421不同的啮合状态实现所述传动杆417的不同转速，所述传动杆417的不同转速带动所述齿轮副45的不同转速，经过所述第二齿条44的传动带动卡扣在所述固定槽块43内的所述喷刷架41，使得所述喷刷架41带动固定在其上的所述喷头42快速运动，由于其向前的运动速度大于所述v形活动夹块23的运动速度，从而对所述固定架底座12和安装在其上的所述v形活动夹块23进行全方位清理，实现自洁。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。